“世界日趨復雜,技術向前發(fā)展遇到了越來越多的問題,要更好地應對挑戰(zhàn),就需要差異化解決方案。”在第六屆上海FD-SOI論壇上,格芯Fab1廠總經理兼高級副總裁Thomas Morgenstern表示,F(xiàn)D-SOI(全耗盡平面晶體管)工藝將是格芯當前戰(zhàn)略中心與創(chuàng)新的源泉。
格芯Fab1廠總經理兼高級副總裁
Thomas Morgenstern
隨著格芯在不久前宣布停止開發(fā)7納米FinFET工藝,全球主要芯片制造廠商中,只剩下臺積電、三星和英特爾有明確的7納米及以下先進工藝路線圖,中芯國際有可能繼續(xù)投入先進工藝,其余廠商技術投入都停在10納米以上工藝節(jié)點。對三巨頭之外的芯片制造商,在邏輯工藝上,除了改進原有的體硅工藝,向FD-SOI方向發(fā)展越來越值得考慮。
當然,大多數廠商停止在FinFET上繼續(xù)投入并不意味著FD-SOI工藝將是一片坦途。FD-SOI工藝發(fā)展最大的局限仍然是生態(tài)不夠完善,由于開發(fā)最先進工藝越來越難,EDA廠商、IP廠商以及其他生態(tài)配套廠商不得不將更多的資源投入到先進工藝上,所以FD-SOI陣營在IP建設、量產經驗與應用推廣上還有很多工作需要去做。
雖然生態(tài)還不夠完善,但與前些年相比,F(xiàn)D-SOI工藝也取得了長足進步。格芯22納米FD-SOI工藝簽約設計金額超過20億美元,50多家客戶遍及全球,應用領域更是遍及物聯(lián)網、通信、工業(yè)、數字加密貨幣、汽車與國防軍工等各方面。
三星電子高級副總裁Gitae Jeong
三星電子的28納米FD-SOI工藝已經量產5顆產品,在良率方面進步很快,截至目前平均缺陷密度(Do)小于0.15,2018年又有16顆新產品流片。三星電子高級副總裁Gitae Jeong在演講中舉了幾個客戶案例,在射頻、模擬等領域采用FD-SOI工藝的受益非常明顯,某客戶采用三星28納米FDS工藝生產的射頻芯片,相比原來的40納米工藝,射頻部分功耗降低了76%,芯片整體功耗降低了65%。三星還和NXP、Cadence聯(lián)合開發(fā)了i.MX系列產品,過去兩年多次流片。
芯原微電子創(chuàng)始人、董事長兼總裁戴偉民則表示,2013年,第一屆FD-SOI論壇在上海召開時,大家還在探討該技術在中國的可行性。這六年來,在產業(yè)界同仁一步一個腳印的堅定推動下,今年的會議已經開始探討FD-SOI的量產化,其進步和發(fā)展成就顯著,產業(yè)力量也在不斷壯大。目前,該技術基于其低功耗、射頻集成等優(yōu)勢,已經在很多領域取得了成功應用。隨后,戴偉民在會中列舉了部分汽車電子、物聯(lián)網應用的成功案例,并展示了芯原目前的FD-SOI IP積累。
芯原微電子創(chuàng)始人、董事長兼總裁
戴偉民
IBS總裁Handel Jones對目前主流邏輯工藝成本進行了分析,他表示22納米FD-SOI工藝單位電路門成本可與28納米HKMG體硅工藝相當,而12納米FD-SOI工藝的單位電路門成本則比FinFET工藝(16納米、10納米或7納米)都要低。主要原因是FD-SOI工藝光罩工藝大大簡化,所以分攤下來單位成本更低,即使考慮到FD-SOI工藝所用襯底價格還比較高,綜合成本也比FinFET要低。
IBS總裁Handel Jones
Handel Jones還對圖像處理芯片(ISP)在FD-SOI領域的前景非??春茫J為無論是模擬功能、噪聲還是功耗,F(xiàn)D-SOI工藝都比22納米體硅工藝或16納米FinFET工藝要好,而成本上的優(yōu)勢則更加明顯,在FD-SOI生態(tài)完善后,使用FD-SOI工藝的ISP將會大量增加。隨著各領域圖像應用的爆發(fā)式增長,Handel Jones預計到2017年ISP芯片每年需要196億顆,折算成產能,每年需要晶圓制造廠的產能為1010萬片晶圓。
在隨后的“哪些市場和應用將率先使用FD-SOI技術”的圓桌討論中,嘉賓們就FD-SOI在中國布局的戰(zhàn)略意義、FD-SOI技術的市場主推力、FD-SOI成為物聯(lián)網應用主流工藝的時間節(jié)點等問題展開了探討。多數嘉賓認為,F(xiàn)D-SOI工藝大規(guī)模應用,還需要3到5年的時間,過程是否順利主要取決于三點:首先,IP等生態(tài)建設何時完善;其次,市場需求能否被激發(fā);最后,是否有政府支持。三星電子的Gitae Jeong對FD-SOI大規(guī)模商用的進度最為樂觀,他認為最早到2020年第二季度就可以實現(xiàn)。