今後5年間の2018年と最も期待される半導体プロセス技術に対応するため、7nm FinFETチッププロセスと極端紫外線（EUV）リソグラフィを完全に組み込む予定の5nmプロセスノードの次期生産に加えて、さまざまなファウンドリベンダーが、幅広く使用されている包括的なInternet of Things（IoT）市場において、低電力、低コストのコンポーネントニーズに対して、低〜中期のプロセステクノロジオプションを幅広く検討していることも、業界の焦点です。
例えば主要ファウンドリTSMC（TSMC）16と12 nmのFFC（FinFETのコンパクト・テクノロジー）、22ナノメートル超低消費電力（ULP）、28ナノHPC / HPC +、および40nmのULP、55ナノメートル低消費電力ULP 22ナノメートル低消費電力型FinFET（22FFL）プロセス中（LP）および他のロジックプロセス、およびIntel（インテル）、GLOBALFOUNDRIESの28nm HPP（ハイパフォーマンスプラス）/ SLP（超低消費電力）、22FDXプロセス、およびサムスン電子（サムスンなど）の28nm FDSOI、LPP、LPHは...、それは市場のアプリケーションの要求特性をネットワーキングのための幅広いソリューションに適しています。
GlobalFoundriesのFDXシリーズプロセスとSamsungのFD-SOIプロセスとの最も大きな相違点は、英語と中国語の両方を発音することが非常に困難なFully Depleted Siliconです。 SOIインダストリーコンソーシアム、STマイクロエレクトロニクス（ST）およびその研究開発パートナーであるIBM、GlobalFoundries、およびSamsungが2011年に開拓した、シリコンオンインシュレータ（FD-SOI） 28nmおよび20nm（22nm）のナノ・ノードは、インテル、TSMCなどがサポートする次世代FinFETプロセスと同等の性能を、低コストでリスクの少ないものにすることができます。
FD-SOI技術の利点は？
方法で使用3DのFinFETトランジスタ構造とは異なり、FD-SOIプロセスは平面であり、公式サイト情報STによると、FD-SOIは、2つの主要な技術革新があります最初は、埋め込み酸化膜（埋め込み酸化、BOX）の使用であり、ウルトラシリコン基板上に配置された薄い絶縁層と、次いで、その薄い厚さの、薄いシリコン薄膜トランジスタのチャネルに配備、チャネルは完全に空乏トランジスタは、2つ以上を達成することができることは、ドーピング（ドープ）を必要としません。あらゆる種類の革新的な技術の組み合わせは、「超薄体および埋め込み酸化物FD-SOI（UTBB-FD-SOI）」と呼ばれています。
従来のバルクシリコン技術は、FD-SOI結晶静電、および埋め込み酸化物層の良好な電気的特性を提供することができるが低減することができるソース間寄生容量電極（ソース）との間のドレイン（ドレイン）と比較してSTを表し;加えて、技術を効果的に大幅にデバイスの性能低下ソースとドレイン、及びリーク電流との間の電子の流れを制限することができる（図1）。ゲートを介しての他に、FD-SOI基板は、偏光底の手段によって行うことができる要素を（偏光）バルクシリコン技術が達成できるバルクバイアスと同様に、トランジスタの挙動を制御する。
しかし、バルクシリコン技術のバルクバイアスは、寄生リーク電流とトランジスタ構造がトランジスタの効率を低下させるため、非常に制限されており、結晶構造と極薄絶縁層バイアス効率によるFD-SOIが優れています。 、埋め込まれた酸化物はまた、基板が順方向マトリックスバイアス（FBB）である順方向の分極であるとき、結晶の突破動的制御を達成するために、より高い基板バイアスを達成することができる。トランジスタスイッチング速度スピードアップが可能で、部品の性能と消費電力を最適化できます。
STは、FD-SOI FBBを容易に実現し、動的にトランジスタの動作中に調整、設計技術者のための高い柔軟性を提供するために、非常に特に必要とされ、それは素子性能の性能と電力の速度にとって重要ではなく、したがって、対象となることができる、と言いますネットワーキングやポータブル/ウェアラブル家電アプリケーションに理想的なソリューションです。
市場調査会社の国際ビジネス戦略（IBS）CEOヘンデル・ジョーンズは2014年に出版されたレポートでは、書いた：「同じサイズは100ミリメートルの正方形チップ、28nmのFD-SOIプロセスを使用してのコストバルクCMOSプロセス3より低いです20 nmノードでの％は、30％さらにあってもよく、低コストでウェハながらパラメータは、より高い収率をもたらすためである;「付加複雑比較FD-SOIプロセスは、ダイブロックCMOSプロセスであります、低い10％〜12％。
ジョーンズさらに次のように述べている。「結合パラメータが小さいダイ面積およびより高いを得、FD-SOIプロセスは、20-nmノードの積にバルクCMOSプロセスのコスト優位性の20％以上となり、28-nmノード、FD-で。SOI性能は「彼はまた指摘：」20nmのCMOSバルクよりも15％高いFD-SOIプロセスは、高/低のVddの態様は、バルクCMOSプロセスのエネルギー効率の評価（エネルギー効率レベル）以上を提供することが可能です。ビットセル上のFD-SOIの電力効率は、漏れ電流が低く、アルファ粒子に対する耐性が良好であるため、バルクCMOSよりも高い。
FD-SOIプロセス：西洋風寒、熱い東
FD-SOIは、上記の利点の多くを持っていると主張したにもかかわらずしかし、生産歩留まりのためのプロセスは、専用のウエハ価格と供給安定性の源だけでなく、大量生産プロセス、技術支援全体の生態系の健全性の正確な時間は、業界ではまだです多くの疑問; FD-SOIはST、NXP（NXP）および他のサポーター、サムスン、GLOBALFOUNDRIES、なども積極的にFD-SOIファウンドリ事業を推進したとしたが、技術的な議論が加熱し、市場での視認性は、ヨーロッパでは低かったので、 、特に西インチ
時間は2017年2月に来て、GLOBALFOUNDRIES社は2018年に生産ラインの最初の段階は、同社のシンガポール工場から転送されます動作する、より成熟し始め、成都、西ハイテクで12インチウエハーファブ（図2）を確立するために$ 100億投資する計画を発表しました130分の180のnmプロセスは、そのドレスデン、ドイツ（ドレスデン）植物22FDX FD-SOIプロセスの生産ラインからの転送のための第二相は、2019年の操作を開始すると予想され、半導体業界では、このメッセージを再びクリアするだけで、多大な応答を引き起こしまた、FD-SOI製造プロセスの主要フロント」に代わって、本土国内の半導体産業チェーンの野心的な開発は、本土に点灯します。
中国本土でIC設計サービスを提供するVeriSilicon社のCEO、Wayne Dai氏はEE Timesにインタビューし、FinFETプロセスに継続的に投資するのではなく、2015年にFD-SOI技術に大きな関心を示したTSMCやIntelにフォローアップするためには、本土はFD-SOIに投資し、この技術を低消費電力プロセスの代替として使うべきだと考えている。また、上海のSimguiは最初の8インチ同社の戦略的パートナーであるSoitcのSmart Cutプロセス技術を使用して、SOIウェーハを製造しています。
ファウンドリ上海フアリマイクロエレクトロニクス（上海フアリマイクロエレクトロニクス、大規模な投資プラットフォームによって設定ファンドもあり、シリコン上海工業投資有限公司（国立シリコン産業グループ、NSIG）は、2016年Soitec社の14.5％の株式の買収を発表しましたGLOBALFOUNDRIESは、成都工場の投資計画を発表する前に、（株））が、また、FD-SOIの生産ライン、ない具体的な日程を投資する計画を明らかにした。これらの兆候はFD-SOIは、本土の半導体業界のロードマップの一部となります表示し、欧米市場でこれまでのところ、東方市場の熱気に敏感な若干巧妙な技術を作るかもしれない。
アランMutricy、2017年5月におけるEEタイムズとグローバルファウンドリーズのインタビューでの製品管理担当シニア・バイス・プレジデントは、同社が成都に最初の一歩を工場を設定するために投資したときの声明によると、次の助けを借りずにローカル、本土でのFD-SOIのエコシステムの確立になりますファブレスIC設計会社や設計サービス企業に必要なIPとツールに簡単にアクセス。
IoTプロセス戦争が爆発する
2017年9月の終わりには、ホストされた第五上海FD-SOI SOI業界アライアンスのフォーラムで、GLOBALFOUNDRIESのCEOのSanjay Jhaはの基調講演を精力的に再びFD-SOIプロセスを促進し、シングル22ナノメートル──最小のマスクを採用することを公表しましたノード、物事にも適しており、かつ「長寿命」参照、同社のプロセスとインテル22FFL 22FDXプロセス、プロセスTSMC 22ULPとして市場に出回っている──のノードであることが予想他のポータブルデバイスのコスト/消費電力に敏感なアプリケーションでは、パフォーマンスの比較（図3）。
Jha氏は基調講演後のEE Times Chinaのインタビューで、「平面的な技術を備えた22nm FinFETは、コスト面から、より多くのプロセスステップとプロセス制御の複雑性を備えています。それぞれのコストの構造を類推するのは非常に難しいですが、中国のウェーハ工場における建設投資のコストと、インテルの技術と比較して生産コストの点でコスト効果の大きさを考えると、わずかな利点があるかもしれません'
同フォーラムでは、IBSのジョーンズ最高経営責任者（CEO）はさらに、FD-SOIプロセスのコストゲートゲート解析を提案しており（図4）、28ナノメートルFD-SOIプロセスと28ナノメートル高性能プロセスは、非常に大規模な（HKMG）バルクCMOSのゲートコストはかなり匹敵し、22ナノメートルのFD-SOIのゲートコストは依然として競争力があります。フォトマスクを必要としない次世代の12ナノメートルのFD-SOIでは、最終的なコストは、16nmのFinFETプロセスよりも22.4％低く、10nmのFinFETよりも23.4％低く、7nmのFinFETよりも27％低く、FD-SOIの低消費電力は確かにFinFETより優れています。
さらにジョーンズは、各処理ノードのコスト比較（図5）、百万55 $ 5,000との間のFD-SOI 12nmでのコストを推定するために設計のソフトウェアとハードウェアの設計を提案し、16ナノメートルのFinFETの設計は、約$ 72万ドルの費用10ナノメートルのFinFET設計コストの約$ 131百万;ので、結果を設計する必要の収益は10倍のコスト、フィンFETは、16ナノメートルよりも大きくなります市場（TAM）と10nmのように12nmのFD-SOI潜在的なサイズです。
FD-SOIは、低電力集積、そのようなコスト上の利点、GLOBALFOUNDRIESモバイルデバイス、ネットワーク、無線通信（5G / LTE /のWi-Fi）、および自動車（ADAS /車両通信）として簡単に統合RF特性はみなさ製造プロセスの一般的なアプリケーション、ジョーンズと考えている既存の28ナノメートル・プロセス・エレメント、9成都TAMスケールは、$ 17.1億ドルに達すると推定される操舵FD-SOIプロセス、さらには最大2018年（図6）、2025用$ 18.4億公共-FD-SOI技術サプライヤー、実際に他の場所で自分の運を作り、市場機会は、物事のプロセスをロックしてどのくらいの収入にはどこにでも戦争と煙となっています。
台湾メーカーに熱心な本土のICメーカーは？
統計によると、20人の顧客が存在しているの私たちは135人の顧客の合計を受けている同社の22FDXプロセスによって設けられた第5上海FD-SOIのフォーラムでGLOBALFOUNDRIES社は、2017年の終わりまでにマルチプロジェクトウェーハ（MPW）のテストを入力します生産、そのうち15枚が正式に中国本土からの10社を含め、2018年の最後に置かれ、これらの顧客のテスト設計/テープアウト段階にされますがあります。
2017年2月に数十億ドルの12インチに相当する新工場への投資の建設後に成都に発表したグローバルファウンドリーズは、再度、成都市政府と同じ年に共同で、彼らは6年に1億人以上の総投資規模を構築するために協力することを発表しました大学と共同でドル成都よりR＆Dセンターをカバーする「世界クラスのFD-SOIの生態系」だけでなく、研究プロジェクトを、成都、成都に多くのトップ半導体メーカーを誘致することを目的と「次の世代チップ設計COE。
EDAは、Cadence社、Synopsys社、設計サービス企業ベリ、Invecasだけでなく、チップ設計者メディアテック（メディアテック）、なRockchip（なRockchip）、上海復旦マイクロエレクトロニクス（上海復旦ベンダーを含め、企業の成都FD-SOIのエコシステムに参加しますマイクロエレクトロニクスグループ会社）など、成都FD-SOI生態投資システムからR＆D資金を得るEE Timesのインタビューとのインタビューでベリシリコンウェイン大は、「すべての企業が成都にR＆Dチームを展開する必要があります。」
ウェイン大は、FD-SOIの支持者が積極的に地元のチップメーカーとIC設計エンジニア、政府関係者、民間投資資金を引き続き推進するために、このような上海FD-SOIのフォーラムなどの手段によって、中国本土、そのような活動における基盤を築くために持って指摘しました。彼は成長すると信じているFD-SOI生態系を含むいくつかの重要なポイントがある：設計フローと基板バイアスを達成するために、ミックスドシグナルおよびRF設計、（例えばベリシリコンなど）設計支援サービスベンダーのFD-SOIの実現可能性の使用は、ツール、およびデザイン教育、セミナー、大学の講座、研究室や教科書だけでなく、政府の支援。
コンチネンタルICメーカーはFD-SOI技術を徐々に形成され、地域産業のエコシステムしようとする、グローバルな視点を、GLOBALFOUNDRIESは、そのFD-SOIプロセスの生態系は2017年9月のようにパートナーが達したFDXcelerator言わ33（7）台湾の企業の非常に小さな数を占めるにもかかわらず。半導体産業チェーン下流メーカーをカバーするテストや包装巨人高度な半導体エンジニアリング（ASE）、組み込みメモリIPサプライヤタン（eMemory）、およびプロセッサIPのサプライヤーを含め、それらの間にありますアンシン技術（アンデス）。
EEタイムズとアンデス・テクノロジーゼネラルマネージャー林志明のインタビューでは、同社が2015年に協力し、長期的なパートナーGLOBALFOUNDRIES Invecas米国IC設計サービス企業は、それが参照FD-SOI製造プロセスを使用して32元N7プロセッサコアを輸入していることです設計し、その後GlobalFoundriesの22FDXプロセス検証を受賞しました。
彼は、プロセッサ・コアは、低消費電力の元々クリスタルハートを開発し、そのN7、N8及びN9シリーズの高効率化の要求がスマート駐留腕時計を含め、ネットワーキングおよびポータブルのコンシューマエレクトロニクス市場を使用して得られていることに注目しましたなど、同じ方向、ゲーム機やポータブルカラオケOKマイクデバイス、インテリジェント音声アシスタントは、ターゲット市場とFD-SOI技術、IPのクリスタルハートと、この処理オプションは、顧客のためのより良い省電力設計をもたらすことが期待されます効果。
台湾の半導体IPサプライヤーは、FD-SOIの生態系を見逃すことはありませんが、台湾のIC設計企業は、この技術の態度、すでに成都FD-SOIの生態系メディアテックに参加する準備に加えて？台湾現地メーカーに従いますときクールで欧米市場;このような半導体試験所のIST（IST）としては、本土のメーカーに比べて受け入れのプロセスはるかに遅いスピードであることが予想され、台湾のIC設計企業はまだ少数派です理解しようとしているFD-SOIによると、言いました。
結論
DRAMeXchange（TrendForce）トポロジ研究所の半導体研究センターのアナリスト、黄Zhiyuは、現在の世界的なFD-SOIの生産能力の統計情報が容易に入手できないと言った台湾の市場調査会社、大まかにしかグローバルファウンドリーのプロセスが2017を占めていると推定することができます販売労働者の割合は約0.2％であり、彼はまた、中国が積極的にFD-SOIの産業チェーン、ウエハメーカーSoitec社の導入、ファウンドリGLOBALFOUNDRIES、台湾のファウンドリ28nmの競争力を確立することを指摘しましたこれは、影響を与える可能性があります。
しかし、黄Zhiyuも指摘時点を切り開くFD-SOIの生産を観察する本土にも非常に重要であることを、我々はまた、市場での実際の生産規模の償却状況を考慮する必要があり、両方のファウンドリと28nmのFD-SOIがある。「ときFD-SOIプロセスの生産規模は、コストが比較的高い、小型で、かつ十分ファウンドリ減価償却状況であれば、順番にコスト指向するので、最終製品の競争、FD-SOIを、より有利な28nmの価格を提供しますそれは有益ではないかもしれません。 "
28nmプロセスは、台湾のファンドリーハッチユニオンUMC（UMC）、TSMCの '現金牛'、2017 28インチナノメートルウエハー出荷でTSMCを含む18万の記録的な最高を打つことができる、ノードキャンプ2017年第3四半期のTSMCは依然として最も高い四半期全体の売上高を占め、27％に達し、先進16 / 20nmノードより高い水準にあります。第3四半期にUMCは28nm HKMGの市場需要の減速を見せました。
FD-SOIプロセスの影響は、既存の28ナノメートルのファウンドリ市場にどのような影響を及ぼすのでしょうか？FD-SOI技術の開発により、本土半導体業界は歴史を書き直すでしょうか？TSMCの今後の22nmプロセスとそれが市場の力を得ることができるか？ネットワーク市場の機会のために、28ナノメートルプロセスのUMCは、新たな「武器」を犠牲にするだろうか？