對話格羅方德 CEO：為什么現(xiàn)在擁抱FD-SOI？

Globalfoundries公司最新消息已證實，該公司本身不僅支持在IC制造中采用FD-SOI(全耗盡絕緣硅)工藝，而且極其重視該技術(shù)，希望擁有獨門工藝用于滿足多種低功耗應(yīng)用的需求。

 

GlobalFoundries采用FD-SOI的意向最早要追溯到2012年與意法半導(dǎo)體簽署的授權(quán)協(xié)議，在意法20/28nm FDSOI工藝基礎(chǔ)上，Globalfoundries開發(fā)一種包含四種工藝的22納米FD-SOI平臺。那是在首席執(zhí)行官(CEO)Sanjay Jha2014年初就任CEO之前。

 

最初的計劃是，Globalfoundries充當意法半導(dǎo)體開發(fā)的28納米FD-SOI工藝的授權(quán)代工供應(yīng)商，后來，Globalfoundries一直不斷投入自己的工程技術(shù)，來開發(fā)22納米的四種工藝變種，面向僅次于最先進的應(yīng)用。當前最前沿的應(yīng)用是采用14nm FinFET制程。

 

 

Sanjay Jha CEO Globalfoundries

 

Jha解釋了為什么Globalfoundries接受FD-SOI，以及為什么是現(xiàn)在。

 

“過了28納米，摩爾定律面臨諸多挑戰(zhàn)，而業(yè)界面臨一個選擇：FinFET或FD-SOI。我們在美國的晶圓廠擁有14nm FinFET工藝，通過收購IBM Microelectronics，我們將來可以做到7納米。”Jha表示，“FinFET非常適合高成本、大批量和高性能的應(yīng)用。但物聯(lián)網(wǎng)與移動通訊領(lǐng)域有許多應(yīng)用，要求較低的功耗。”

 

那么，為什么Globalfoundries沒有更早地推出28納米FD-SOI呢？Sanjay Jha表示，新摩爾定律現(xiàn)在已是主流，不再是支流，這點顯而易見。

 

“22納米工藝克服了28納米節(jié)點上遇到的一些挑戰(zhàn)。晶體管特性較好，晶粒尺寸縮減 20%，彌補了基板的成本上升。”Jha表示，“這意味著，我們能夠提供更好的性能，而成本與28納米(FD-SOI)一樣。”英特爾與臺積電拒絕采用FD-SOI工藝，對FinFET情有獨鐘，經(jīng)常給出的一個理由就是SOI晶圓成本高于硅晶圓。

 

但是，Globalfoundries公司利用了FD-SOI提供的一種可能性，即通過反向偏壓來改變晶體管的閥值電壓與工作特性，甚至可以允許客戶動態(tài)調(diào)整這些特性。而在FinFET結(jié)構(gòu)下很難做到這點。

 

Jha給出的第二個理由是，市場與客戶的需求不斷變化。Jha表示：“三年前28納米還是最先進的工藝。當時我們沒看到市場對28nm FD-SOI有什么需求。而現(xiàn)在我們確實看到了需求，而且我們縮小了該工藝的尺寸，市場也向前發(fā)展了。”

 

FD-SOI工藝將用于Globalfoundries歐洲晶圓代工廠

 

22nm FD-SOI工藝將在Globalfoundries位于德國德累斯頓的晶圓廠投入使用。該工藝就是在這里宣布推出的。Jha表示，公司從德國薩克森州得到了一些支持，而且正在就這項技術(shù)“咨詢”德國政府。但Jha表示，歐盟并沒有向Globalfoundries公司提供鼓勵措施，以促使其采用FD-SOI工藝并將其放在歐洲。

 

德累斯頓工廠高級副總裁兼總經(jīng)理Rutger Wijburg承認，Globalfoundries公司正在參與歐盟委員會管理的一些項目，比如Horizon 2020。Wijburg表示：“我們計劃擴大那種活動。”

 

德累斯頓工廠的年產(chǎn)能約為60-70萬個初制晶圓。“我們希望提高到100萬個。”Jha表示。Wijburg明確表示，F(xiàn)D-SOI和物聯(lián)網(wǎng)對于維持德累斯頓晶圓廠十分重要，對于促進歐洲半導(dǎo)體與電子產(chǎn)業(yè)活動的潛力也非常關(guān)鍵。

 

“德累斯頓以前專注于PC。現(xiàn)在我們想側(cè)重與歐洲產(chǎn)業(yè)相關(guān)的技術(shù)。我們需要創(chuàng)新以保持領(lǐng)先，需要技術(shù)來振興德國與歐洲的產(chǎn)業(yè)。我們相信，Globalfoundries、英飛凌、恩智浦半導(dǎo)體與意法半導(dǎo)體之間有許多共同點。”Wijburg表示。

 

雖然FD-SOI可能被定性為適合新摩爾定律應(yīng)用，F(xiàn)inFET被定性為適合摩爾定律的前沿應(yīng)用，但Jha明確指出，新摩爾定律(More-than-Moore)現(xiàn)在應(yīng)該被視為主流，而不是支流。“大眾工藝處于28nm/22nm節(jié)點。其實最先進的純數(shù)字才是利基工藝。”Jha表示。

 

他們均認為，高成本前沿工藝才是真正的利基工藝，通常為數(shù)據(jù)中心或者高計算負載應(yīng)用，盡管是每年有數(shù)億個規(guī)模的利基工藝。而且以前驅(qū)動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成長的那些市場，比如PC和智能手機，已經(jīng)后繼乏力。Jha和Wijburg表示，未來成長動力將來自物聯(lián)網(wǎng)。

 

據(jù)悉，Globalfoundries公司擁有一個路線圖，計劃開發(fā)更小尺寸的FD-SOI平臺，但Jha拒絕討論這個問題。他說：“確實存在一個路線圖，因為連網(wǎng)設(shè)備中將有更多的運算任務(wù)，但需要有一個最適當?shù)霓D(zhuǎn)折點，讓我們感到興奮的點。”

 

同樣，Jha拒絕談?wù)摽赡芤呀?jīng)簽約計劃使用Globalfoundries公司22nm 22FDX平臺的客戶，包括客戶名稱及數(shù)量。由于設(shè)計套件剛剛開始提供，今天開始的客戶將要再過18個月左右才能得到商業(yè)硅片。Jha只透露說：“我們對于市場接受情況非常滿意。”