周评:制造、测试

节点扩展战争加速,虽然大部分的行动发生在大多数人看不到的地方——在研究实验室。这东西是困难的,这使得交付日期难以确定,也没有人愿意放弃他们的竞争地位或提交时间表不能保持。

数十亿美元的前沿研究,由单纯的铸造台积电,一英特尔和三星和非营利研究机构Imec——涌入新的晶体管结构的发展将从纳米尺度扩展到埃规模在未来十年。

Nanosheets(也称为gate-all-around场效应晶体管),将接替finFETs在接下来的5年。台积电(TSMC)本周表示,它将引入nanosheets 2 nm。三星将在3海里使用它们。和英特尔将介绍他们2海里,在RibbonFET绰号20(20埃= 2海里)

之后,有可能将是互补场效应晶体管(CFETs)。台积电计划推出后CFETs 2海里。Imec,与此同时,开发了一种方法来扩展nanosheets至少一个节点通过堆叠nanosheets forksheet场效应晶体管。CFETs Imec的逻辑技术路线图超出1海里。Imec捏造CFETs正在研究两种不同的集成方案,单片和顺序。

图1:N和p型forksheet场效应晶体管(左)和堆叠nanosheet场效应晶体管(右)。来源:Imec

之后,似乎没有人确切地知道未来的晶体管将是什么样子的。刚才丘吉尔信息产业部,台积电的研发、高级副总裁确定二维过渡金属dichalcogenides (tmd)和碳纳米管场效应晶体管的候选人。他还说可能需要新材料如铋、锑为2 d晶体管联系人、以及空气间隔控制电容。

有许多其他技术需要开发,,比如如何获得权力这些晶体管时,他们是如此密集,以及如何将更多的数据更快没有燃烧这些芯片或包。在每一个新节点,这些问题变得更加明显和潜在的更昂贵的解决。

两个主要的权力交付方法已经出现。一个是背后的权力交付。另一种是埋rails。Imec演示了一个使用的方案这两个。“我们相信背后的权力交付结合埋权力rails——结构扩展助推器的形式当地电力铁路深埋在芯片的front-end-of-line——是最有前途的背后动力输送网络的实现方案在可伸缩性和性能方面,“说日本首相Horiguchi Imec的互补金属氧化物半导体元件技术总监。

这个路线图最终将走多远仍不确定。但是前沿铸造厂是多管齐下的办法,押注先进包装方法可以容纳多个芯片或chiplets开发不同的流程节点,包括这些新设备。业内人士表示,目前的想法是,总体成本可能更易于管理的异构集成和标准化的芯片或chiplets之间互连的方法。

图2:台积电的多管齐下的策略包括各种各样的高级包装选项。来源:台积电

收购和金钱
应用材料收购了Picosun Oy芬兰,一个私营公司专攻原子层沉积(ALD)技术。财务条款没有披露和不需要进一步的批准。

耐心继续穿薄在芯片行业,由于把他们及时和美国国会8月休会,热量。的首席执行官英特尔,女朋友,上的创新,公司,电话,英伟达,“透明国际”,116其他领导人签署了一份信敦促美国众议院和参议院搁置差别的账单已通过并发送一个法案,总统拜登(Joe Biden)签名。

“我们的全球竞争对手在他们的行业投资,员工,和他们的经济,和国会必须采取行动增强美国的竞争力,”说信组织的,新航。法案包括520亿美元的联邦资金根据芯片法增加美国半导体工厂产能。利害关系是什么?美国的份额半生产能力从1990年的37%下降到今天的12%,主要是由于沉重的其他国家的政府补贴。

工厂设备
全球工厂设备支出前端设备预计将在2022年达到1090亿美元的历史高位,相比2021年增长20%,根据最近的半报告。

图3:工厂设备支出来源:半

单片机芯片和汽车
2021单片机销售达到了创纪录的202亿美元,较上年同期增长27%,嵌入式的强烈驱使,那么自动化和提高传感器。2021单片机销售额的82%来自5供应商,包括NXP,微芯片,瑞萨,圣和英飞凌,根据集成电路的见解。

为了应对市场需求更高的单片机的性能,瑞萨宣布电路技术的发展嵌入式自旋转矩磁阻的随机访问存储器(以下简称MRAM STT-MRAM)测试芯片快读和写操作使用22纳米制造过程。测试芯片包含一个嵌入式MRAM 32-megabit数组,以5.9挪威标准随机读访问在150°C的最大结温,和写吞吐量为5.8 MB / s。

考虑到芯片短缺可能会延长到2023年,麦肯锡指向的解决方案和长期需求计划通过半导体援助汽车业危机,包括“oem和供应商可以建立一个长远的需求。这将允许他们考虑共同投资项目涉及成熟的节点。另外,两组可能伙伴半导体先进或领先的节点。这些策略将让他们分担经济负担,同时提高利润率较低的供应或高度创新技术。”

材料、棉酚和量子
阿贡国家实验室创建了一个新的人工智能工具这将帮助材料的发现。新工具,灵感来自流行AlphaGo游戏,功能强化学习算法模型材料在原子和分子的性质规模。

一个新的研究论文从IBM的T.J.沃森研究中心和布鲁克海文国家实验室描述了一个“同步x射线diffraction-based无损纳米硅/锗硅nanosheets gate-all-around结构的映射”。

CEA-Leti等人提出了“特异性的FDSOI QD阵列集成和表征”在2022年IEEE VLSI技术研讨会上本周&电路。研究包括一个“三步描述链线性硅量子点(QD)数组捏造在完全耗尽的绝缘体(FDSOI)材料。”

协议和认证
台积电认证Synopsys对此”数字和定制设计流程N3E和N4P过程技术。此外,Synopsys对此上可用的IP和接口IP基础台积电N3E和N4P过程加速SoC发展和降低设计风险。

图4:台积电的不同节点的选择。来源:台积电

SK海力士选择林的研究的干抵制制造工艺两个关键流程步骤生产先进的DRAM芯片。干抵制技术扩展了决议,生产力和收益率的EUV光刻。

台积电认证西门子“Aprisa数字实现的解决方案它们和陶瓷先进工艺技术。

法律
欧盟常设法院裁定一个约10亿美元罚款高通在2018年欧盟反垄断监管机构。原来的情况下认为高通支付数十亿只苹果从2011年到2016年使用其芯片的ipad和iphone为了阻挡对手。

进一步的阅读
6月的制造、包装和材料通讯本周发表包含这些新特色的故事,伴随着许多博客和白皮书:

• 的方式来解决材料紧缩
• 变化在先进制造麻烦包
• High-NA EUV可能比看起来更亲密

半导体工程最新的测试、测量及分析简报在这里,包括冷却IC包的特别报道。其他高层的故事包括汽车ICs零缺陷,消除障碍的端到端分析,深度学习在检查。

芯片行业商业新闻和初创公司
半导体工程推出了其新商业和创业公司页面。找到最新的芯片行业股票图表、详细的启动资金月报(包括做事投入到中国的初创公司),概要文件的新兴企业,以及最新的商业新闻。

即将来临的事件
找到183新利 ,包括:

• 前沿的描述和计量纳电子学(FCMN): 6月20(蒙特利,CA)
• 国际互连技术会议(IITC): 6月的观众(圣何塞CA /混合)
• 西方国家半导体/ DAC: 7月11 - 14(旧金山&虚拟)