گفتن این پنج سال آینده 2018 و پربیننده ترین فناوری نیمههادیها، علاوه بر آینده نوک فرایند تولید FinFET را 7 نانومتر، انتظار می رود به طور کامل معرفی و ماورای بنفش شدید (EUV) 5-نانومتر فرآیند تکنولوژی گره لیتوگرافی، کریستال های مختلف ریخته گری دور با تمرکز بر طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی، شامل اینترنت از اشیاء بازار برای کم قدرت، قطعات کم هزینه تقاضا و معرفی انواع سطح پایین گزینه های فن آوری فرآیند، بلکه تمرکز صنعت.
به عنوان مثال، ریخته گری منجر TSMC (TSMC) 16 و 12 نانومتر FFC (FinFET را جمع و جور فناوری)، 22 نانومتر فوق العاده کم قدرت (ULP)، 28 نانو HPC / HPC + و 40 نانومتر ULP، 55 نانومتر و مصرف توان کم ULP (LP) و دیگر فرآیند منطق، و اینتل (اینتل) در 22 نانومتری روند FinFET را کم قدرت (22FFL)، شرکت GlobalFoundries های 28nm HPP (با عملکرد بالا به علاوه) / (SLP قدرت فوق العاده کم)، 22FDX روند، و سامسونگ الکترونیک ( سامسونگ) FDSOI های 28nm، LPP، LPH ... و غیره، آن را مناسب برای طیف گسترده ای از راه حل برای برنامه های کاربردی شبکه ویژگی های تقاضا از بازار است.
در جایی که شرکت GlobalFoundries سری FDX از فرآیندها و مراحل سامسونگ FD-SOI، و حداکثر تفاوت بین راه حل های رقابتی نهفته در استفاده به زبان انگلیسی یا چینی، به عنوان خوانده شده بسیار لقمه، به طور کامل تخلیه پوشش عایق سیلیکون (به طور کامل تخلیه سیلیکون در عایق، FD-SOI تکنولوژی)؛ تکنولوژی به عنوان اوایل 2011 در صنعت SOI اتحاد (کنسرسیوم صنعت SOI)، استیمایکروالکترونیکس (ST) و شریک توسعه آن آی بی ام، و GlobalFoundries، سامسونگ سرب در ارتقاء صنعت صورت گرفت، شناخته شده به عنوان 28 نانومتر و 20 نسل گره (22) نانومتر می تواند روند عملکرد FinFET را مقایسه توسط اینتل، مانند TSMC پشتیبانی رسیدن، اما در هزینه های پایین تر و خطرات.
مزایای تکنولوژی FD-SOI چیست؟
بر خلاف ساختار ترانزیستور 3D FinFET را به کار در این روند، روند FD-SOI هواپیما است؛ با توجه به اطلاعات وب سایت رسمی ST، FD-SOI دو نوآوری های عمده است: اول استفاده از یک اکسید خاک سپرده شده است (اکسید خاک سپرده شد، BOX) فوق العاده یک لایه عایق نازک دفع بیش از سیلیکون و پس از آن به کانال ترانزیستور فیلم نازک سیلیکون نازک مستقر، به دلیل ضخامت نازک آن، کانال می کند دوپینگ (DOPE) نیاز ندارد، که ترانزیستور به طور کامل تخلیه می توانید بیش از دو دست یابد. اتصال گونه تکنولوژی کاملا نوآورانه به نام "نازک بستر لایه اکسید به خاک سپرده سیلیکون به طور کامل تخلیه در عایق (فوق العاده نازک بدن و اکسید به خاک سپرده FD-SOI، UTBB-FD-SOI).
ST نشان دهنده، با معمولی تکنولوژی سیلیکون فله در مقایسه، FD-SOI می توانید ویژگی های الکتریکی بهتر از الکترواستاتیک کریستال، و لایه اکسید به خاک سپرده ارائه می توان کاهش داد منبع خازن پارازیتی الکترود (منبع) و تخلیه (تخلیه) بین؛ علاوه بر این، فن آوری به طور موثر می تواند محدود کردن جریان الکترون بین منبع و تخلیه و جریان نشتی به طور قابل توجهی عملکرد دستگاه کاهش می یابد (شکل 1). علاوه بر از طریق دروازه، بستر FD-SOI می توانید با استفاده از پایین قطبی شود (پلاریزه) عنصر برای کنترل رفتار ترانزیستور، شبیه به انحراف فله ای است که تکنولوژی فله سیلیکون می تواند دست یابد.
با این حال، روش تعصب بستر سیلیکونی فله بسیار محدود است، به دلیل بهره وری کاهش می یابد پس از جریان نشتی ترانزیستور های انگلی و کاهش هندسه ترانزیستور؛ FD-SOI به دلیل ساختار ترانزیستور و لایه عایق نازک، تعصب خواهد بود علاوه بر بهره وری بهتر. ، لایه اکسید به خاک سپرده می توانید ولتاژ بایاس بستر بالاتر به دست، برای رسیدن به کنترل پویا از دستیابی به موفقیت ── ترانزیستور زمانی که بستر یک قطبش مثبت است، رو به جلو پایه مغرضانه است (گلاسه)، ترانزیستور سرعت سوئیچینگ می تواند سرعت بخشید و در نتیجه بهینه سازی عملکرد اجزای سازنده و مصرف انرژی.
سنت می گویند، FD-SOI گلاسه می تواند به راحتی به دست آورد و به صورت پویا تنظیم در طول عملیات ترانزیستورها، به ارائه درجه بالایی از انعطاف پذیری را برای مهندس طراح، بسیار به طور خاص مورد نیاز، آن است که به عملکرد عملکرد عنصر و سرعت قدرت را نقد کند، و بنابراین جسم است راه حل ایده آل برای شبکه ها و یا برنامه های کاربردی الکترونیک قابل حمل / پوشیدنی.
تحقیقات بازار شرکت بین المللی استراتژیهای کسب و کار (IBS) مدیر عامل شرکت هندل جونز در گزارش در سال 2014 منتشر شده است، نوشت: "به همان اندازه 100mm میرسیم تراشه مربع، هزینه استفاده از 28 نانومتر فرآیند FD-SOI کمتر از فله فرآیند CMOS 3 است ٪، در گره 20 نانومتر ممکن است بیشتر از 30٪، دلیل این است که پارامترها در بازده بالاتر منجر، در حالی که ویفر در کاهش هزینه ها؛ 'مقایسه علاوه بر پیچیدگی فرآیند FD-SOI قالب فرآیند CMOS بلوک است ، پایین 10٪ ~ 12٪.
جونز در ادامه اظهار داشت: "پارامترهای اتصال عملکرد همچین فضای کوچکتر و بالاتر، فرآیند FD-SOI خواهد شد بیش از 20 درصد از یک فرآیند CMOS مزیت هزینه فله در این محصول از گره 20 نانومتر؛ در گره 28 نانومتر، FD- . SOI عملکرد است 15 درصد بالاتر از 20 نانومتر CMOS فله او همچنین اشاره کرد: «روند FD-SOI است که بالا / پایین جنبه VDD می توانید بالاتر از CMOS فله انرژی فرآیند رتبه بهره وری (سطح بهره وری انرژی) فراهم آورده است. FD-SOI در بهره وری قدرت سلول بیتی (سلول های بیتی) نیز بالاتر از CMOS فله، دلیل این است که پایین تر از جریان نشتی و سیستم ایمنی را به آلفا ذرات.
فرآیند FD-SOI: غرب سرد، شرق داغ
اما با وجود این FD-SOI ادعا می کند که بسیاری از مزایای فوق، این فرایند را برای عملکرد تولید، قیمت اختصاصی ویفر و منابع ثبات عرضه، و همچنین زمان دقیق فرآیند تولید انبوه، پشتیبانی فنی یکپارچگی اکوسیستم به طور کلی، این صنعت هنوز بسیاری از شک و تردید؛ بنابراین اگر چه FD-SOI است ST، NXP (NXP) و دیگر حامیان، سامسونگ، شرکت GlobalFoundries، و غیره نیز فعالانه ترویج شد کسب و کار ریخته گری FD-SOI خود، بحث های فنی گرما و دید در بازار است در اروپا به پایین بوده است به خصوص در غرب.
زمان آمد در فوریه سال 2017، شرکت GlobalFoundries برای سرمایه گذاری 10 میلیارد $ به ایجاد FAB ویفر 12 اینچی (شکل 2) در چنگدو اعلام کرد، غربی با تکنولوژی بالا، در سال 2018 شروع به کار کرد فاز اول خط تولید منتقل می گردد از کارخانه سنگاپور شرکت بالغ تر است روند 180/130 نانومتر، مرحله دوم برای انتقال از Dresden، (درسدن) کارخانه آلمان 22FDX FD-SOI خط تولید فرایند آن انتظار می رود که عملیات در 2019؛ این ارسال در صنعت نیمه هادی موجب یک واکنش فوق العاده ای، علاوه بر روشن دوباره توسعه بلند پروازانه از سرزمین اصلی داخلی زنجیره صنعت نیمه هادی، همچنین به نمایندگی از فرآیند تولید FD-SOI "جبهه اصلی خواهد شد در سرزمین اصلی روشن می شود.
سرزمین اصلی چین علاقه ای به فناوری FD-SOI در سال 2015 ابراز کرد، هنگامی که Wayne Dai، مدیر اجرایی VeriSilicon، ارائه دهنده خدمات طراحی IC در سرزمین اصلی چین، مصاحبه EE Times، زمانی که گفت که به جای سرمایه گذاری مستمر در روند FinFET نواز با صدای پای TSMC یا اینتل، او معتقد است چین باید در FD-SOI سرمایه گذاری، و با فن آوری به عنوان یک جایگزین برای فرآیند تولید کم قدرت. علاوه بر شانگهای تولید (Simgui) حجم تکنولوژی افتخار جدید در پاییز سال 2015 اولین دسته از 8 اینچ SOI ویفر، با استفاده از شرکای استراتژیک شرکت، تولید کننده فرانسوی Soitec تکنولوژی فرآیند هوشمند کات.
همچنین یک صندوق توسط پلت فرم سرمایه گذاری بزرگ مجموعه ای وجود دارد، سیلیکون شانگهای صنعتی شرکت سرمایه گذاری، آموزشی ویبولیتین (سیلیکون گروه صنعت ملی، NSIG) اعلام کرد کسب 14.5 درصد سهام Soitec در سال 2016؛ ریخته گری شانگهای Huali ریز الکترونیک (شانگهای Huali ریز الکترونیک شرکت) قبل و GlobalFoundries اعلام کرد چنگدو طرح های سرمایه گذاری بوته، همچنین قصد دارد به سرمایه گذاری خط تولید FD-SOI، اما هیچ جدول زمانی مشخص نشان داد. این علائم را نشان FD-SOI خواهد بود بخشی از سرزمین اصلی نقشه راه صنعت نیمه هادی، و ممکن است این بازار تا کنون در جهان غرب تکنولوژی تا حدودی نامطلوب را، به درخشش در بازار شرق.
با توجه به اظهارات وقتی آلن Mutricy، معاون رئيس جمهور ارشد مدیریت محصول در مصاحبه گلوبال با EE بار مه 2017، شرکت سرمایه گذاری به راه اندازی کارخانه در چنگدو فقط گام اول، بعدی خواهد بود که ایجاد اکوسیستم FD-SOI در سطح محلی، سرزمین اصلی بدون کمک موسسات طراحی موسسات ریخته گری و ارائه دهندگان خدمات طراحی، برای دستیابی به IP و ابزار مورد نیاز، راحت تر می شوند.
جنگ فرآيند IoT در حال انفجار است
پایان ماه سپتامبر سال 2017، در فروم پنجم شانگهای FD-SOI SOI صنعت اتحاد میزبانی، منتشر شده سخنرانی و GlobalFoundries مدیر عامل شرکت سانجی جها را با شور و نشاط روند FD-SOI دوباره ترویج، و به اتخاذ یک 22 نانومتری ── کوچکترین ماسک گره، همه چیز نیز مناسب هستند، و دیگر دستگاه های قابل حمل هزینه / برنامه های کاربردی حساس به قدرت، انتظار می رود که یک عمر طولانی، ── گره در بازار به عنوان یک مرجع، فرآیندهای شرکت و فرآیند اینتل 22FFL 22FDX، روند TSMC 22ULP مقایسه عملکرد (شکل 3).
او در جها پس از سخنرانی دریافت EE بار چین دسترسی گفت: "از آن بالا هزینه، FinFET را های 22nm اگر تکنولوژی مسطح، مراحل روند خواهد بود درجه بالایی پیچیده تر از کنترل فرایند برای FDX، هزینه های زمینه ای از بستر ممکن است. خواهد شد کمی بالاتر است. قیاس است که در واقع مشکل به ساختار هزینه های مربوطه، اما با توجه به مقرون به صرفه بودن از محصولات ما در سرزمین اصلی FAB سرمایه گذاری ساخت و ساز و مقیاس، از هزینه های تولید، فن آوری در مقایسه با اینتل، ممکن است یک مزیت کمی "
در همان یک انجمن، مدیر عامل شرکت IBS جونز بیشتر پیشنهاد فرآیند تولید FD-SOI هزینه دروازه (هزینه هر دروازه) تجزیه و تحلیل (شکل 4)، او اشاره کرد که 28 نانومتر فرآیند FD-SOI و دروازه فلزی دی الکتریک های 28nm بالا قطب (به HKMG) CMOS فله دروازه هزینه های قابل توجهی، هزینه های 22 دروازه نانومتر FD-SOI برای رقابتی ماندن و به نسل بعدی 12 نانومتر FD-SOI، چون لایه های ماسک کمتر، دروازه بسیار هزینه پایین تر از روند FinFET را 16nm 22.4٪ باشد، 23.4 درصد کمتر از 10 نانومتر FinFET را، 27 درصد کمتر از 7 نانومتر FinFET را، در حالی که FD-SOI قطعا بهتر از عملکرد مصرف برق FinFET را.
بیشتر جونز همچنین پیشنهاد نرم افزار و سخت افزار طراحی هر یک از مقایسه هزینه فرآیند گره (شکل 5)، طراحی شده به برآورد هزینه از FD-SOI 12 نانومتر بین 5000 به 55 میلیون $ و 16 نانومتری طراحی FinFET را در مورد هزینه 72 میلیون $، 10 نانومتری طراحی FinFET را هزینه ای در حدود 131 میلیون $؛ درآمد به دلیل نیاز به طراحی نتیجه 10 برابر هزینه، بنابراین 12 نانومتر FD-SOI اندازه بالقوه بازار (TAM) و 10 نانومتر FinFET را بیشتر از 16 نانومتر خواهد بود.
FD-SOI یکپارچه کم قدرت، آسان برای ادغام ویژگی های RF مانند مزایای هزینه، دستگاه تلفن همراه شرکت GlobalFoundries، شبکه، ارتباطات بی سیم (5G / LTE / از Wi-Fi)، و موتور خودرو (ارتباطات / خودرو ADAS) تلقی برنامه های کاربردی محبوب از فرآیند ساخت، جونز معتقد است که عناصر با تکنولوژی 28 نانومتری موجود، نه چنگدو برای فرمان فرآیند FD-SOI، که مقیاس TAM قرار میگیرد برای رسیدن 17.1 میلیارد $ (شکل 6) در سال 2018، 2025 و حتی تا 18.4 میلیارد $، عمومی-FD-SOI تامین کننده تکنولوژی را به چه مقدار درآمد در واقع ساخته شده بود شانس خود را در جاهای دیگر، و فرصت های بازار قفل فرآیند چیز است جنگ و دود همه جا.
تولیدکنندگان IC در سرزمین اصلی مشتاق تولیدکنندگان تایوان هستند؟
بنا به آمار شرکت GlobalFoundries در پنجم انجمن شانگهای FD-SOI ارائه شده توسط 22FDX فرآیند شرکت ما در مجموع از 135 مشتریان، که 20 مشتریان خواهد شد ویفر چند پروژه وارد کنید وجود دارد (MPW) آزمون قبل از پایان 2017 دریافت کرده اند تولید، در میان است که 15 قطعه را به طور رسمی در پایان 2018 قرار داده، و به مرحله طراحی آزمون / tapeout از این مشتریان، از جمله 10 شرکت از سرزمین اصلی وجود دارد.
شرکت GlobalFoundries در چنگدو پس از ساخت و ساز از بالغ سرمایه گذاری کارخانه جدید تا 12 اینچ میلیارد دلار در ماه فوریه سال 2017 در همان سال با چنگدو شهرداری دولت اعلام کرد، دوباره به طور مشترک اعلام کرد که آنها همکاری خواهد کرد به ساخت شش سال مقیاس سرمایه گذاری در کل بیش از 100 میلیون دلار در سطح جهانی اکوسیستم FD-SOI، پوشش R & D مرکز بیشتر در چنگدو، و همچنین پروژه های تحقیقاتی با همکاری دانشگاه ها، با هدف جذب تولید کنندگان بیشتر نیمه هادی برتر در چنگدو، چنگدو و نسل بعد تراشه COE طراحی.
آیا اکوسیستم چنگدو FD-SOI از شرکت بپیوندند، از جمله EDA فروشندگان آهنگ، Synopsys به، خدمات طراحی شرکت VeriSilicon، Invecas، و همچنین به عنوان طراح تراشه مدیاتک (مدیاتک)، تراشه بر (تراشه بر)، شانگهای Fudan ریز الکترونیک (شانگهای Fudan ریز الکترونیک شرکت گروه) و غیره؛ VeriSilicon وین دای در مصاحبه با مصاحبه EE بار که به دست آوردن بودجه R & D از سیستم سرمایه گذاری زیست محیطی چنگدو FD-SOI، «هر شرکت باید تیم R & D در چنگدو استقرار.
وین دای اشاره کرد، حامیان FD-SOI را به ذخیره کردن پایه در سرزمین اصلی چین، چنین فعالیت با استفاده مانند شانگهای انجمن FD-SOI به ادامه به شدت ارتقاء تولید کنندگان محلی تراشه و مهندسان طراحی IC، مقامات دولتی، صندوق های سرمایه گذاری خصوصی؛ و او معتقد است که به رشد FD-SOI اکوسیستم چند نقطه کلیدی، از جمله وجود دارد: استفاده از امکان سنجی FD-SOI از مخلوط سیگنال و طراحی RF، پشتیبانی طراحی فروشندگان خدمات (از قبیل VeriSilicon)، برای رسیدن به جریان طراحی و تعصب بستر ابزار و آموزش طراحی، سمینارها، دوره های دانشگاه، آزمایشگاه ها و کتاب های درسی، و همچنین حمایت دولت.
تولید کنندگان قاره IC تکنولوژی FD-SOI را امتحان کنید اکوسیستم صنعت محلی به تدریج شکل گرفته، یک نقطه نظر جهانی و GlobalFoundries گفت، اکوسیستم روند FD-SOI آن FDXcelerator به عنوان شرکای از سپتامبر 2017 رسیده است 33 (7) پوشش زنجیره صنعت نیمه هادی تولید کنندگان پایین دست است. با وجود اشغال یک تعداد بسیار کمی از شرکت های تایوان در میان آنها هستند، از جمله تست و بسته بندی غول پیشرفته نیمه هادی مهندسی (ASE)، جاسازی شده گزینه IP حافظه مارس (eMemory)، و پردازنده منبع IP Anxin Technology (آندز).
مدیر آند فناوری مصاحبه لین ژمینگ با EE بار، گفت: این شرکت است که خدمات طراحی آمریکا IC شرکت Invecas همکاری و شریک زندگی بلند مدت شرکت GlobalFoundries در سال 2015، آن را وارد هسته پردازنده 32 یوان N7 با استفاده از فرآیند تولید FD-SOI مرجع طراحی و بعد از آن تأیید پروسه 22FDX GlobalFoundries را به دست آورد.
او اشاره کرد که هسته پردازنده توسعه یافته در اصل قلب کریستال از مصرف برق کم، خواسته بهره وری بالا از آن N7، N8 و سری N9 با استفاده از شبکه های قابل حمل و لوازم الکترونیکی مصرفی، از جمله سازمان دیده بان مستقر هوشمند به دست آمده است ، دستیار صوتی هوشمند در همان جهت، کنسول های بازی و کارائوکه قابل حمل دستگاه میکروفون OK، و غیره، بازار هدف و FD-SOI فن آوری، این گزینه فرآیند را با قلب کریستال از IP، انتظار می رود را طراحی صرفه جویی در قدرت بهتر برای مشتریان اثربخشی
تامین کننده نیمه هادی IP تایوان انجام اکوسیستم FD-SOI را از دست ندهید، اما زمانی که شرکت های طراحی IC تایوان به دنبال خواهد داشت؟ علاوه بر در حال حاضر آماده برای پیوستن به اکوسیستم چنگدو FD-SOI مدیاتک، تایوان تولید کنندگان محلی این نگرش تکنولوژی بازار به عنوان خنک و غربی؛ مانند IST تست های نیمه هادی آزمایشگاهی (IST) گفت، با توجه به FD-SOI در تلاش است تا درک از شرکت های طراحی IC تایوان هنوز هم در اقلیت هستند، آن است که انتظار می رود که سرعت بسیار کندتر از روند پذیرش نسبت به تولید کنندگان سرزمین اصلی .
نتیجه گیری
شرکت تحقیقات بازار تایوان DRAMeXchange (TrendForce) مرکز تحقیقات نیمه هادی تحلیلگر موسسه تحقیقات توپولوژی را هوانگ Zhiyu گفت که آمار ظرفیت تولید FD-SOI کنونی جهانی به آسانی در دسترس نیست، تنها می توان تقریبا تخمین زده است که روند ریخته گری جهانی را اشغال 2017 نسبت کارگران فروش حدود 0.2 درصد است؛ او همچنین اشاره کرد که چین فعال ایجاد زنجیره FD-SOI صنعت، معرفی سازنده ویفر Soitec، شرکت GlobalFoundries ریخته گری، ریخته گری تایوان رقابت های 28nm این می تواند تاثیر داشته باشد.
اما هوانگ Zhiyu همچنین اشاره کرد که سرزمین اصلی را به رعایت تولید FD-SOI حک کردن یک نقطه در زمان نیز بسیار مهم است، ما نیز باید در مقیاس تولید وضعیت استهلاک واقعی در بازار هر دو ریخته گری و های 28nm FD-SOI است در نظر بگیرید: "هنگامی که مقیاس تولید فرآیند FD-SOI کوچک است، به هزینه نسبتا بالایی است، و اگر وضعیت استهلاک ریخته گری خوب، یک های 28nm قیمت مطلوب تر ارائه، بنابراین به منظور به هزینه گرا پایان رقابت محصول، FD-SOI آن ممکن است مفید باشد.
تکنولوژی 28 نانومتری یکی از تایوان قفس UMC ریخته گری (UMC)، TSMC گاو را نقد می کنند، که در آن محموله های TSMC به رکورد جدیدی از 180000 در سال 2017 رسید، ویفر 28 نانومتری، کمپ گره است درآمد TSMC در سه ماهه سوم سال 2017 است که هنوز هم بالاترین نسبت درآمد کل برای سه ماهه به حساب، 27 درصد بالاتر از پیشرفته گره 16/20 نانومتر و پس از آن در سه ماهه سوم، UMC های 28nm HKMG دیدن تقاضا کم کردن سرعت.
چه نوع از تاثیر شوم فرآیند FD-SOI به موجود 28 نانومتری بازار ریخته گری صنعت نیمه هادی سرزمین اصلی از توسعه فن آوری FD-SOI به ارمغان بیاورد؟ آیا و بازنویسی تاریخ؟ بیرون آمدن از TSMC جدید 22 نانومتری فرآیند و اینکه آیا می تواند قدرت بازار را به دست آورد؟ برای فرصت های بازار شبکه، UMC در فرایند 28 نانومت، چه چیزی جدید "سلاح" را قربانی خواهد کرد؟ وضعیت بازار یابی نیمه هادی 2018 به ارزش یک بعد از مشاهده دیگر!