当前位置:

OFweek电子工程网

工艺/制造

正文

真的会做到5nm吗? 半导体制造的那些明争暗斗

导读: 当今的半导体行业竞争激烈,而晶圆制造作为关键的环节,厂商之间的竞争也是空前激烈,特别是英特尔(Intel)、台积电(TSMC)、三星(Samsung)和格罗方德(GlobalFoundries)这几个行业大佬,在争取大客户方面更是用尽浑身解数,明争暗斗得不可开交。

  OFweek电子工程网讯 当今的半导体行业竞争激烈,而晶圆制造作为关键的环节,厂商之间的竞争也是空前激烈,特别是英特尔(Intel)、台积电(TSMC)、三星(Samsung)和格罗方德(GlobalFoundries)这几个行业大佬,在争取大客户方面更是用尽浑身解数,明争暗斗得不可开交。总的来说,眼下的半导体制造之争,主要表现在两方面:一是工艺技术,即FinFET和SOI;二是工艺节点,即16/14nm、10nm和7nm。

  工艺技术之争

  1. FinFET为主流

  目前,FinFET(Fin Field-Effect Transistor,鳍式场效应晶体管)是所有大型晶圆制造厂商采用的主流先进工艺。在传统晶体管结构中,控制电流通过闸门,只能在闸门的一侧控制电路的接通与断开,属于平面架构。在FinFET架构中,闸门成类似鱼鳍的叉状3D结构,可于电路的两侧控制电路的接通与断开。这种设计可以大幅改善电路控制并减少漏电流,也可以大幅缩短晶体管的闸长。

  真的会做到5nm吗? 半导体制造的那些明争暗斗

  2. SOI崛起

  上世纪80年代,业界就有人提出了SOI(Silicon-On-Insulator,绝缘体上硅)工艺设想,当时,伯克利的胡正明教授也指出,当摩尔定律走到极限的时候,能够推动半导体产业继续向前发展的技术会有两种,一是FinFET,另外一个就是SOI。

  SOI是CMOS工艺的特殊版本,二者最大的不同在于衬底,CMOS的衬底是导电的,而SOI采用绝缘体硅工艺,其衬底是不导电的,而导热性又比较好,因此,可以利用这一特性,通过特殊方法,弥补其在击穿电压特性上的不足,从而实现高功率电路。

  特殊结构使SOI电路具有较高的跨导、低寄生电容、减弱的短沟效应和较为陡直的亚阈斜率。SOI技术的另一特性是耐高温,在高温环境下,SOI器件性能明显优于体硅器件,这是因为高温下与体硅器件相比,SOI器件的源和漏结面积小,可使漏电流降低很多。FD-SOI(全耗尽绝缘硅)工艺在射频(RF)和物联网芯片方面的优势明显。

  虽然SOI工艺成功之路历经坎坷,但目前已经渗透入主流市场。苹果的iPhone 6s就采用了SOI工艺射频芯片,此外,Intel和IBM也正使用SOI工艺来推动硅光子技术的发展。

  真的会做到5nm吗? 半导体制造的那些明争暗斗

  相比FinFET工艺,FD-SOI晶体可节省20%的管芯成本和50%的氧化埋层成本

  目前,格罗方德是SOI工艺的主要推进者,该公司声称,其FD-SOI(全耗尽绝缘硅)在未来4年内的销售量将超过FinFET。为此,格罗方德推出了22nm的“22FDX”SOI平台,并表示这项工艺在能实现更低功耗的同时,还具有与28nm工艺相似的成本优势,并且性能可与FinFET技术相媲美。

  格罗方德的22nm FD-SOI项目于2016年下半年在德国德累斯顿工厂投产,为此已投资2.5亿美元。ARM、Imagination、意法半导体、飞思卡尔、VeriSilicon、IBS、Semeria、Soitec等都表达了支持,宣布将会采纳该工艺。

  以前按照摩尔定律,大家总认为芯片成本会不断降低,但是在28nm以后,如果采用FinFET工艺,单个晶体管的成本不降反升,所以,是成本让摩尔定律出现了危机!而这正是“22FDX”SOI平台要解决的问题,该技术最有价值的一点就是它提供的性能和功耗堪比FinFET,但成本却与28nm相当。

  真的会做到5nm吗? 半导体制造的那些明争暗斗

  FinFET可以做到10nm和7nm级别,FD-SOI也具有相同的能力,并且成本更低。格罗方德认为,22FDX正好处于14LPP/LPE和10LLD之间,该公司的下一个目标是实现与10nm FinFET相对应的性能,但是可以降低20%~30%的芯片成本。

1  2  下一页>  
责任编辑:Trista
免责声明: 本文仅代表作者个人观点,与 OFweek电子工程网 无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实, 对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅 作参考,并请自行核实相关内容。

我来说两句

(共0条评论,0人参与)

请输入评论

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码: