لمعالجة 2018 وأكثر من المتوقع تقنيات عملية أشباه الموصلات للسنوات الخمس المقبلة، بالإضافة إلى الإنتاج القادم من عملية طرف فينفيت 7nm والعقدة عملية 5nm المتوقع أن يعرض بالكامل الأشعة فوق البنفسجية المتطرفة (يوف) الطباعة الحجرية، بل هو أيضا محور الصناعة أن العديد من البائعين مسبك يبحثون في مجموعة واسعة من خيارات التكنولوجيا عملية منخفضة إلى متوسطة المستوى للطاقة المنخفضة، وتكاليف منخفضة التكلفة عنصر في نطاق واسع، وشاملة للجميع إنترنت الأشياء (تقنيات عمليات) السوق.
مثل 16 و 12 نانومتر فك (فينفيت التكنولوجيا المدمجة) من مسبك رقاقة تسمك، 22 نانومتر فائقة منخفضة الطاقة (أولب)، 28 نانومتر ه / ه +، و 40 نانومتر أولب، 55 نانومتر أولب مع انخفاض استهلاك الطاقة (لب)، فينيت 22nm قوة منخفضة (22FFL) عملية، جلوبل "28nm هبب (عالية الأداء زائد) / سلب (سوبر منخفضة الطاقة)، عملية 22FDX، وسامسونج للإلكترونيات سامسونج 28nm فدسوي، لب، لف ... وأكثر من ذلك هي الحلول التي تلبي احتياجات مجموعة واسعة من تطبيقات تقنيات عمليات.
واحدة من أكبر الاختلافات بين جلوبل "عملية سلسلة فدكس وعملية سامسونج FD- أبناء العراق، من بين الحلول الأخرى المنافسة، هو استخدام السيليكون المنضب تماما والتي من الصعب قراءة على حد سواء في اللغة الإنجليزية والصينية. السيليكون على عازل، FD- أبناء العراق) التكنولوجيا رائدة في هذه الصناعة من قبل سوي صناعة اتحاد، سهم ستميكرولكترونيكش وشركائها البحث والتطوير عب، جلوبل، وسامسونج في عام 2011، و 28nm و 20 (22nm) نانو العقد يمكن تحقيق الأداء المعادل من الجيل التالي من فينفيت العمليات التي تدعمها إنتل، تسمك، وغيرها مع انخفاض تكلفة وأقل المخاطر.
مزايا التكنولوجيا FD- أبناء العراق؟
على عكس 3D FinFET وهيكل الترانزستور المستخدمة في هذه العملية، عملية FD-SOI هي طائرة، ووفقا للمعلومات الموقع الرسمي ST، FD-SOI اثنين من الابتكارات الرئيسية: الأول هو استخدام أكسيد دفن (أكسيد دفن، BOX) الترا طبقة رقيقة عازلة التخلص منها عبر الركيزة السيليكون، ثم نشرهم في قناة الترانزستور السيليكون رقيقة رقيقة، بسبب سماكة رقيقة، والقناة لا يتطلب المنشطات (مخدر)، أن الترانزستور المنضب بشكل كامل يمكن أن يحقق أكثر من اثنين. ملزمة أنواع التكنولوجيا المبتكرة كليا يسمى 'رقيقة طبقة أكسيد دفن الركيزة السيليكون المنضب بشكل كامل على عازل "(رقيقة جدا الجسم وأكسيد دفن FD-SOI، UTBB-FD-SOI).
يمثل ST، مع التكنولوجيا جل السيليكون التقليدية مقارنة،-SOI FD يمكن أن توفر الخصائص الكهربائية أفضل للكهرباء وضوح الشمس، وطبقة أكسيد دفن يمكن تخفيض مصدر السعة الطفيلية القطب (المصدر) وهجرة (هجرة) بين. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للتكنولوجيا تحد من فعالية تدفق الإلكترونات بين المصدر واستنزاف، والتسرب الحالي انخفاضا كبيرا أداء الجهاز (FIG 1). بالإضافة إلى من خلال البوابة، FD-SOI الركيزة يمكن أن يكون عن طريق القاع الاستقطاب (الاستقطاب) عنصر السيطرة على السلوك الترانزستور، على غرار التحيز الأكبر الركيزة كما يمكن تنفيذها في تكنولوجيا السيليكون (التحيز الجسم).
ومع ذلك، فإن تقنية التحيز السيليكون الركيزة السائبة محدودة جدا، بسبب انخفاض الكفاءة بعد تسرب الترانزستور الطفيلية الحالية، وانخفاض الهندسة الترانزستور، FD-SOI لأن بنية الترانزستور وطبقة رقيقة عازلة، والتحيز سيكون أفضل كفاءة الإضافة. ، لا يمكن للطبقة أكسيد دفن تحقيق أعلى الركيزة التحيز الجهد، لتحقيق التحكم الديناميكي من اختراق ── الترانزستورات عندما الركيزة هو الاستقطاب الإيجابي، هو الأمام قاعدة متحيزة (وFBB)، وسرعة تحويل الترانزستور يمكن أن يتسارع، وأنه من الممكن لتحسين عناصر الأداء واستهلاك الطاقة.
ويقول ST، FD-SOI FBB يمكن أن يتحقق بسهولة وحيوي تعديل خلال العملية من الترانزستورات، لتوفير درجة عالية من المرونة للمهندس تصميم، مطلوب للغاية لاسيما وأنها ليست حرجة لأداء أداء عنصر وسرعة السلطة، وبالتالي هو الكائن الحل الأمثل للشبكات أو المحمولة / يمكن ارتداؤها تطبيقات الالكترونيات الاستهلاكية.
في تقرير نشر في عام 2014، كتب شركة أبحاث السوق العالمية للأعمال استراتيجيات (IBS) الرئيس التنفيذي لشركة هاندل جونز: "نفس حجم 100MM رقاقة مربع، وتكلفة استخدام 28 نانومتر عملية FD-SOI أقل من معظم عملية CMOS 3 ٪، في عقدة 20 نانومتر قد تحتاج إلى مزيد من 30٪، وذلك لأن المعلمات تؤدي إلى زيادة الغلة، في حين أن رقاقة بتكلفة أقل. "المقارنة بالإضافة تعقيد عملية FD-SOI هو يموت عملية CMOS كتلة ، منخفضة 10٪ ~ 12٪.
وقال جونز أيضا: "مزيج من منطقة يموت أصغر وارتفاع العائد الغلة المعلمي 20٪ أكثر تكلفة المنتج ميزة على عقدة 20nm لعملية FD- أبناء العراق و 20٪ لعملية كموس السائبة.في عقدة 28nm، و FD- سوي يسلم ما يصل إلى 15٪ أداء أفضل من 20nm كموس السائبة ". وأشار أيضا إلى:" تقدم عملية FD- أبناء العراق أعلى مستويات كفاءة الطاقة ل فد عالية / منخفضة من عمليات كموس السائبة، كفاءة الطاقة من فد-سوي على خلايا بت هو أيضا أعلى من كموس السائبة بسبب انخفاض التيارات التسرب ومناعة أفضل لجسيمات ألفا.
فد-سوي عملية: الباردة الغربية، الشرق الساخن
لكن على الرغم من FD-SOI يدعي أن يكون العديد من المزايا المذكورة أعلاه، عملية العائد الإنتاج، وأسعار مخصصة رقاقة ومصادر استقرار الإمدادات، فضلا عن الوقت المحدد لعملية الإنتاج الضخم، والدعم التقني سلامة النظام البيئي العام، والصناعة لا تزال الكثير من الشكوك، وذلك على الرغم من FD-SOI ديه ST، NXP (NXP) ومؤيدين آخرين، سامسونج، جلوبل، وما إلى ذلك أيضا تم العمل بنشاط على تعزيز FD-SOI مسبك أعمالهم، والمناقشات التقنية الحرارة، وكانت الرؤية في السوق منخفضا في أوروبا وخاصة في الغرب.
الوقت جاء في فبراير 2017، أعلنت جلوبل عن خطط لاستثمار 10 مليارات $ لإنشاء 12 بوصة رقاقة القوات المسلحة البوروندية (الشكل 2) في تشنغدو، الغربية التكنولوجيا الفائقة، وعام 2018 بدأت العمل سيتم نقل المرحلة الأولى من خط الانتاج من مصنع سنغافوري الشركة أكثر نضجا ومن المتوقع عملية نانومتر 180/130 المرحلة الثانية لنقل من دريسدن، ألمانيا مصنع (درسدن) 22FDX FD-SOI خط عملية الإنتاج لبدء العمليات في 2019، هذه الرسالة في صناعة أشباه الموصلات تسبب في استجابة هائلة، بالإضافة إلى مسح مرة أخرى سوف تكون مضاءة تطوير طموحة من البر الرئيسى المحلي سلسلة صناعة أشباه الموصلات، وأيضا نيابة عن FD-SOI عملية التصنيع «الجبهة الرئيسية» فى البر الرئيسى.
البر الرئيسى في وقت مبكر من 2015 على الحق في التكنولوجيا FD-SOI أعرب عن درجة عالية من الاهتمام، وعندما خدمات التصميم IC الشركات الأساسية البر الرئيسى الأصلي (VeriSilicon) الرئيس التنفيذي لاين داي (واين داي) الذي هو، في مقابلة مع مراسل EE تايمز زار، مع عملية FinFET ولها باستمرار اللحاق TSMC أو إنتل خطى، وقال انه يعتقد أن الصين تستثمر في FD-SOI، ومع التكنولوجيا كبديل لعملية التصنيع الطاقة المنخفضة. بالإضافة شنغهاي إنتاج التكنولوجيا فخورة جديدة (Simgui) حجم في خريف عام 2015 أول دفعة من 8 بوصات SOI رقاقة، وذلك باستخدام شركاء الاستراتيجية للشركة، والشركة الفرنسية Soitec والتكنولوجيا العملية الذكية قص.
وهناك أيضا منصة الاستثمار التي أقامها صندوق كبير، مع مجموعة صناعة السيليكون الوطنية (نسيغ) تعلن عن حصة 14.5٪ في سويتيك في عام 2016، ومسبك رقاقة شنغهاي هوالي الدقيقة كورب.) خطط للاستثمار في خطوط الإنتاج FD- أبناء العراق قبل أن أعلنت جلوبل خطتها الاستثمارية لمصنع تشنغدو، ولكن لا يوجد جدول زمني محدد هو متاح، مشيرا إلى أن FD- أبناء العراق سوف تكون جزءا من مخطط لصناعة أشباه الموصلات في الصين القارية قد جعل هذا حتى الآن في السوق العالمية الغربية أقل قليلا التكنولوجيا ماهرا، لامعة في حمى السوق الشرقية.
ووفقا لبيان عندما آلان Mutricy، نائب الرئيس لإدارة المنتجات في مقابلة جلوبل مع EE تايمز مايو 2017، استثمرت الشركة لاقامة مصانع فى مدينة تشنغدو مجرد خطوة أولى، سوف يكون القادم إنشاء النظام البيئي FD-SOI على الصعيد المحلي، البر الرئيسى دون مساعدة شركات التصميم IC وخدمات التصميم شركات سهولة الوصول إلى المطلوب الملكية الفكرية والأدوات.
عملية أشياء الحرب على وشك أن تنفجر
نهاية سبتمبر 2017، في منتدى شنغهاي الخامس التحالف FD-SOI SOI الصناعة المستضافة، نشر عنوان الرئيسي الرئيس التنفيذي لشركة جلوبل سانجاي جها لتعزز بقوة عملية FD-SOI مرة أخرى، واعتماد واحد 22 نانومتر ── أصغر قناع عقدة، فإن الأمور هي أيضا مناسبة، وغيرها من الأجهزة المحمولة التكلفة / التطبيقات الحساسة للطاقة، ومن المتوقع أن يكون "حياة طويلة" ── عقدة في السوق كمرجع، عمليات الشركة وعملية إنتل 22FFL 22FDX، عملية TSMC 22ULP مقارنة الأداء (FIG 3).
في مقابلة إي تايمز الصين بعد الخطاب الرئيسي، وقال جا: "من وجهة نظر التكلفة، فإن فينفيت في 22nm مع التكنولوجيا مستو لديها المزيد من الخطوات العملية وارتفاع تعقيد التحكم في العمليات للحصول على فدكس، والتكلفة الركيزة الكامنة قد وسوف يكون أعلى.من الصعب قياس هيكل تكاليف كل منها، ولكن بالنظر لدينا تكلفة الاستثمار في البناء في القوات المسلحة البوروندية رقاقة في الصين وحجم تأثير التكلفة، من حيث تكاليف الإنتاج، بالمقارنة مع التكنولوجيا إنتل، قد يكون لها مزايا طفيفة ".
وفي نفس المنتدى، اقترح جونز، الرئيس التنفيذي لشركة إبس، تحليل التكلفة لكل بوابة لعملية فد-سوي (الشكل 4)، وأشار إلى أن عملية فد-سوي 28 نانومتر و 28 نانومتر عالية الدقة، تكاليف بوابة كبيرة جدا (هكمج) كموس السائبة قابلة للمقارنة تماما، وتكلفة البوابة ل 22 نانومتر FD- أبناء العراق لا تزال قادرة على المنافسة في الجيل القادم من 12 نانومتر FD- أبناء العراق، الأمر الذي يتطلب أقل الضوئية، التكلفة النهائية هي أقل بنسبة 22.4٪ من عملية فينفيت 16nm، وانخفاض 23.4٪ من فينفيت 10nm و 27٪ أقل من فينفيت 7nm، في حين أن انخفاض استهلاك الطاقة من FD- أبناء العراق هو بالتأكيد أفضل من فينفيت.
مزيد من البرامج والأجهزة المقترحة جونز أيضا تصميم كل مقارنة تكلفة عقدة عملية (FIG 5)، وتهدف إلى تقدير تكلفة FD-SOI 12 نانومتر بين 5000 إلى 55 مليون $، و 16 نانومتر تصميم FinFET ويكلف حوالي 72 مليون $، 10 نانومتر تكلفة تصميم FinFET وعن 131 مليون $. الإيرادات بسبب الحاجة لتصميم النتيجة هي 10 أضعاف تكلفة، لذلك 12 نانومتر FD-أبناء العراق الحجم المحتمل للسوق (TAM) و 10 نانومتر سيكون FinFET وأكبر من 16 نانومتر.
وتعتبر جلوبل الأجهزة النقالة، وإنترنت الأشياء (تقنيات عمليات)، والاتصالات اللاسلكية (5G / لت / واي فاي)، والسيارات (أداس / الاتصالات السيارات) كجمع من الميزات ومزايا التكلفة مثل انخفاض استهلاك الطاقة FD- أبناء العراق وسهولة التكامل مع رف يدعي جونز أن 90٪ من مكونات العملية الحالية 28 نانومتر هي مناسبة لعمليات فد-سوي، مع حجم تام يقدر 17.1 مليار دولار في عام 2018 (الشكل 6) وحتى تصل إلى 2025 18.4 مليار دولار أمريكى، فالمبلغ الذى يمكن أن يحققه كل بائع من تكنولوجيا فد-سوي يمكن أن يعتمد بالفعل على قدراته، وكانت المعركة من أجل الضمانات في إنترنت الأشياء سوقا.
البر الرئيسى إيك المصنعين حريصة على تايوان المصنعين؟
ووفقا للاحصاءات المقدمة من جلوبل في منتدى شنغهاي فد-سوي 5TH، وقد حصلت على عملية 22FDX للشركة ما مجموعه 135 العملاء، 20 منها ستدخل اختبار متعدد المشاريع رقاقة (مبو) اختبار بحلول نهاية عام 2017 وسيتم تشغيل 15 منها رسميا بحلول نهاية عام 2018. ومن بين العملاء الذين يدخلون مرحلة التصميم / المشروع الاختبار 10 مصنعين من الصين القارية.
أعلنت جلوبل في تشنغدو بعد بناء استثمارية تصل المصنع الجديد إلى 12 بوصة المليارات من الدولارات في فبراير 2017، ومرة أخرى في نفس العام مع حكومة بلدية تشنغدو أعلن بالاشتراك أنها ستتعاون لبناء ست سنوات على نطاق واستثمار ما مجموعه أكثر من 100 مليون الدولار على مستوى عالمي FD-SOI النظام البيئي "، والتي تغطي أكثر من R & D المركز في تشنغدو، وكذلك المشاريع البحثية بالتعاون مع الجامعات، ويهدف إلى استقطاب المزيد من كبار المصنعين أشباه الموصلات في تشنغدو، وتشنغدو والجيل القادم رقاقة تصميم COE.
الشركات التي ستنضم إلى النظام البيئي فد-سوي تشنغدو تشمل إيدا الباعة الإيقاع، سينوبسيس، صانع خدمات تصميم فيريسيليكون و إنفيكاس، وكذلك تصميم شرائح المنازل مدياتيك، روكشيب، شنغهاي فودان شركة مجموعة الالكترونيات الدقيقة) وغيرها، في مقابلة مع إي تايمز، ذكر داي وى مين من فيريسيليكون أن للحصول على تمويل R & D من الاستثمار البيئي فد-سوي تشنغدو، "كل شركة يجب نشر فريق البحث والتطوير في تشنغدو".
وأشار داي وى مين إلى أن المؤيدين FD- أبناء العراق قد وضعت الأساس للبر الرئيسى ومواصلة تعزيز صناع الرقائق المحلية ومهندسي تصميم إيك والمسؤولين الحكوميين وصناديق الاستثمار الخاص من خلال أحداث مثل منتدى شنغهاي FD- سوي. في رأيه، هناك عدة نقاط رئيسية لتوسيع النظام البيئي FD- أبناء العراق: جدوى استخدام FD- أبناء العراق للإشارة مختلطة وتصميم رف، ودعم مقدمي الخدمات تصميم مثل فيريسيليكون، والتدفق تصميم التحيز الركيزة و الأدوات، وتصميم التعليم، والندوات، والدورات الجامعية، والمختبرات والكتب المدرسية، والدعم الحكومي.
وقال جلوبل وجهة النظر العالمية النظم الإيكولوجية عملية FD-SOI لها FDXcelerator شركاء اعتبارا من سبتمبر 2017 وصلت 33 (7)؛ المصنعين كونتيننتال IC FD-SOI التكنولوجيا لمحاولة النظام البيئي الصناعة المحلية تشكلت تدريجيا تغطي المصنعين المصب أشباه الموصلات سلسلة الصناعة. على الرغم من الاحتلال عدد قليل جدا من الشركات التايوانية من بين هذه الدول، بما في ذلك اختبار والتعبئة والتغليف العملاقة المتقدم أشباه الموصلات الهندسة (ASE)، جزءا لا يتجزأ من المورد IP ذاكرة تشانغ (eMemory)، والمعالج المورد IP أنكسين التكنولوجيا (الأنديز).
وقال المدير العام الأنديز تقنية مقابلة لين تشى مينغ مع EE تايمز الشركة أن خدمات التصميم IC الشركات الأمريكية Invecas التعاون وشريك على المدى الطويل جلوبل في عام 2015، واستوردت 32 يوان N7 النواة باستخدام إشارة FD-SOI عملية التصنيع تصميم، وبعد ذلك فاز أيضا التحقق من صحة عملية 22FDX جلوبل.
وأشار إلى أن النواة وضعت أصلا كريستال القلب من انخفاض استهلاك الطاقة، مطالب كفاءة عالية لقد تم الحصول عليها N7، N8 و N9 سلسلة لها باستخدام الشبكات والمحمولة سوق الالكترونيات الاستهلاكية، بما في ذلك المراقبة المتمركزة الذكية ،، والتكنولوجيا السوق المستهدفة وFD-SOI، خيار هذه العملية مع قلب الكريستال IP ومن المتوقع، مساعد صوت ذكي في الاتجاه نفسه، ألعاب والكاريوكي جهاز محمول موافق الميكروفون، وما إلى ذلك لتحقيق أفضل تصميم لتوفير الطاقة للعملاء الأداء.
الموردين IP أشباه الموصلات تايوان لا تفوت النظام البيئي FD-SOI، ولكن عندما شركات تصميم تايوان IC ستتبع؟ بالإضافة إلى يستعدون بالفعل للانضمام إلى النظام البيئي تشنغدو FD-SOI ميديا تيك، تايوان المصنعين المحليين هذا الموقف التكنولوجيا وقالت مثل IST اختبار أشباه الموصلات مختبر (IST)، وفقا لFD-SOI تحاول فهم شركات تصميم IC تايوان لا تزال أقلية، ومن المتوقع أن يكون أبطأ بكثير سرعة عملية القبول من التركيز على الشركات المصنعة البر الرئيسى، الأسواق، باردة والغربية .
خاتمة
وقال المحلل مركز أبحاث أشباه الموصلات معهد بحوث طوبولوجيا هوانغ تشى يو شركة أبحاث السوق تايوان DRAMeXchange (TrendForce) أن الإحصاءات الحالية الطاقة الإنتاجية FD-SOI العالمية ليست متاحة بسهولة، لا يمكن إلا أن تقدر تقريبا أن عملية مسبك العالمي تحتل 2017 نسبة العاملين المبيعات حوالي 0.2٪، وأشار أيضا إلى أن الصين تنشئ بنشاط FD-SOI سلسلة صناعة، وإدخال الصانع رقاقة Soitec، جلوبل المسبك والمسابك تايوان التنافسية 28nm ويمكن أن يكون لها تأثير.
ومع ذلك، أشار هوانغ إلى أنه من المهم أيضا لمراقبة توقيت إنتاج الطاقة فد-سوي في الصين القارية، ويجب علينا أيضا النظر في انخفاض قيمة عملية 28 نانومتر والقدرة الفعلية لل FD- أبناء العراق في السوق للمسابك القائمة: فد-سوي قدرة عملية صغيرة الحجم، وتكلفة مرتفعة نسبيا، وإذا كان الاستهلاك مسبك في حالة جيدة، وسوف تكون قادرة على توفير سعر أكثر ملاءمة لعملية 28 نانومتر، وذلك في المنافسة المنتج النهائي الموجهة نحو التكلفة، FD- أبناء العراق قد لا يكون مفيدا.
عملية 28 نانومتر هي واحدة من تايوان القفص مسبك UMC (UMC)، TSMC "بقرة حلوب"، حيث بلغت شحنات TSMC مستوى قياسي جديد من 180،000 في عام 2017، ورقاقة 28 نانومتر، ومعسكر العقدة الإيرادات TSMC في الربع الثالث من عام 2017 لا تزال شكلت أعلى نسبة من إجمالي الإيرادات لهذا الربع أعلى بنسبة 27٪ من المتقدمة العقدة 16/20 نانومتر، ثم في الربع الثالث، UMC 28nm HKMG نرى الطلب يتباطأ.
ما سيكون تأثير عملية فد-سوي تهديدا على السوق مسبك 28 نانومتر القائمة؟ سوف صناعة أشباه الموصلات البر الرئيسى إعادة كتابة التاريخ بسبب تطوير التكنولوجيا FD- أبناء العراق؟ الجديد 22nm تسمك المقبلة عملية وما إذا كان يمكن الحصول على قوة السوق؟ لفرص سوق الشبكات، ومك في عملية 28 نانومتر سوف التضحية ما الجديد 'الأسلحة' 2018 وضع التنمية سوق أشباه الموصلات يستحق واحد بعد الملاحظة آخر!