Soitec晶片路线图完全枯竭的平面和三维/ FinFET

下面是一个特殊的客人,史蒂夫·朗格利亚在Soitec全球业务发展高级副总裁。它第一次出现的一部分先进的新闻特别版针对fd - soi衬底工业化。

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今天的半导体行业正通过一些具有挑战性的过渡,创造一个重大的机遇,Soitec带来增量价值的市场和客户。与传统CMOS到达生命的尽头努力斜坡28 nm为代表的高收益率和认为20 nm的规格和成本,整个半导体行业正在耗竭晶体管结构的前进道路。

但如果FinFETs和其他消耗殆尽多门结构只在14 nm节点开始在一个开放的铸造产品,现在我们做什么?这个差距在技术和时机Soitec发现几年前在与我们的合作伙伴密切合作开发正确的解决方案在正确的时间正确的经济学。

工作与一个生态系统的制造和设计合作伙伴密切合作,Soitec宣布获得先进的晶片基板产品的桥梁。我们已经为这两个行业的晶片消耗殆尽的方法:平面和三维(包括FinFET等多门设备)。通过预先集成关键晶片内的晶体管结构本身的特点,我们帮助我们的客户显著改善他们的产品,加快上市时间和简化制造过程导致更低的成本和更好的出类拔萃。

因此,我们完全耗尽(FD)路线图提供了一个早期的、低风险的迁移路径从28 nm节点扩展成本,电力和性能优势到10纳米,除了利用FD-2D和FD-3D产品家庭。

降低成本和使显著进步的性能和功率效率尤为重要的智能手机和平板电脑等移动设备制造商。我们的数据表明,成本节约我们的晶片使在整个制造过程超过补偿晶片成本三角洲。我们做我们的作业,定价为大批量生产成本点。

FD-2D产品线——下一代功率效率和性能,现在

在28 nm节点大部分CMOS被证明比预期的更困难,20 nm看起来很丑。产量、成本、功率和性能都远低于预期的下一代技术。

Soitec FD-2D晶圆生产线使一个独特的平面的方法提出完全耗尽的硅技术早在28 nm节点,把扩展重回正轨。与平面FD技术(通常称为FD-SOI),芯片制造商可以继续利用现有的平面设计和工艺技术通过14 nm节点。结果是更便宜的,高收益、更高性能的低功率芯片。

制造商使用相同的工厂工具和生产线,和极其类似的流程步骤(更少的步骤)。在28 nm,与传统技术相比,芯片的能源消费建立在我们FD-2D晶片可以减少高达40%,最高工作频率的处理器这些芯片嵌入与设计优化可以提高40%以上。此外,特殊性能维持在非常低的电源(sub - 0.7 v),使超低功耗运行在许多用例。

关于晶片、硅厚度均匀性是至关重要的,等待最好的结果。利用固有Soitec智能切割过程的准确性,统一在一个完整的300毫米直径硅晶片可以一样好3.2埃。给你一个想法的统一,认为它对应于约5毫米(少于四分之一英寸)在芝加哥和旧金山之间的距离。

这个顶层和底层硅衬底之间是一种超薄氧化埋层。基板定位28 nm节点使用25 nm厚的氧化埋(盒)。未来几代人甚至可以利用薄层框到10 nm厚为平面晶体管提供一条可伸缩性14 nm为移动设备。

除了提供的所有功能和性能好处,制造设备的芯片制造商的底线我们2 d-fd晶圆是一个低成本SOC。

FD-3D产品线——简化和加速制造业

FinFET等多门(“3 d”)设备架构提供巨大的承诺在成本方面,能力和性能。但这样的重大转变总是伴随着一个主要的学习曲线。

针对下面的节点20 nm, Soitec FD-3D产品线将缩短学习曲线,促进三维体系结构的引入减少了时间和投资。因为我们FD-3D基质驱动晶体管制造工艺大幅简化,专家估计,他们将带来的潜在收益多达一年的轨迹可能使用传统的硅基板。

相比,使用传统的硅晶圆开始,大部分我们FD-3D晶片导致FinFET制造过程中具有挑战性的步骤更少,推高较低的资本支出和运营费用,生产最终的吞吐量和更低的成本。典型的储蓄包括四个光刻55岁以上步骤和流程步骤。

使用“fin-first”方法,芯片制造商可以依靠顶部硅层来预先确定的翅片高度,和盒子层提供内置的内在隔离。这导致优秀的可变性控制:因为不需要通道掺杂和翅片高度和概要文件更好的控制,所有晶体管的电学行为保持接近名义。

超越了简化生产,Soitec FD-3D晶片泄漏带来的好处低于大部分硅片(由于埋层的隔离)和更好的芯片级power-performance-area权衡。和——非常重要——因为它们功能较低的供应电压(VDD),由此产生的芯片消耗更少的力量。

通过过程简化,通过我们的FD三维晶片,我们提供减少研发投资和FinFETs加速投放市场的时间。简化流程打前锋的好处为正在进行的成本和周期时间效益FinFETs当我们进入生产模式,导致低成本soc建立在从Soitec FD-3D。

Soitec,与我们的合作伙伴紧密合作,正确的产品在正确的时间在正确的经济学以加速半导体产业的迁移到完全枯竭的晶体管,现在开始。

再往下看的路线图

Soitec也正在积极提出新方法来进一步提高晶体管性能,硅和新材料。继续推动硅CMOS的性能,我们将添加“应变硅”FD-2D和FD-3D产品线,与前期制作预计不晚于2014年。通过这个解决方案,硅的晶体结构层,晶体管将随后被建立,修改Soitec期间制造的晶圆开始。这导致显著提高电子迁移率和更高的最高工作频率和电路的晶体管。

进一步观察,研究了几个新的CMOS技术选项,半导体行业介绍超出了14 nm节点。高机动的主要候选人包括公司材料锗或III-V等材料,以及新的纳米晶体管结构,如线。Soitec积极参与行业研发项目和有许多与合作伙伴共同发展项目,增强我们的产品线和提出最好的产品,以满足不断发展的需求。

最后,Soitec也预期从300毫米到450毫米晶圆通过内部和合作研发项目支持产业路线图。FD-2D和FD-3D产品完全可伸缩的450毫米。

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史蒂夫·朗格利亚在Soitec全球业务发展高级副总裁,SOI的主要制造商和其他先进的晶片。在此之前,他的经历包括18年在IBM,通用平台集团的副总裁。