對話(huà)格羅方德 CEO：為什么現在擁抱FD-SOI？

Globalfoundries公司最新消息已證實(shí)，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(mén)工藝用于滿(mǎn)足多種低功耗應用的需求。

 

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

 

最初的計劃是，Globalfoundries充當意法半導體開(kāi)發(fā)的28納米FD-SOI工藝的授權代工供應商，后來(lái)，Globalfoundries一直不斷投入自己的工程技術(shù)，來(lái)開(kāi)發(fā)22納米的四種工藝變種，面向僅次于最先進(jìn)的應用。當前最前沿的應用是采用14nm FinFET制程。

 

 

Sanjay Jha CEO Globalfoundries

 

Jha解釋了為什么Globalfoundries接受FD-SOI，以及為什么是現在。

 

“過(guò)了28納米，摩爾定律面臨諸多挑戰，而業(yè)界面臨一個(gè)選擇：FinFET或FD-SOI。我們在美國的晶圓廠(chǎng)擁有14nm FinFET工藝，通過(guò)收購IBM Microelectronics，我們將來(lái)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用。但物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通訊領(lǐng)域有許多應用，要求較低的功耗。”

 

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

 

“22納米工藝克服了28納米節點(diǎn)上遇到的一些挑戰。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(zhù)，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(gè)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(guò)反向偏壓來(lái)改變晶體管的閥值電壓與工作特性，甚至可以允許客戶(hù)動(dòng)態(tài)調整這些特性。而在FinFET結構下很難做到這點(diǎn)。

 

Jha給出的第二個(gè)理由是，市場(chǎng)與客戶(hù)的需求不斷變化。Jha表示：“三年前28納米還是最先進(jìn)的工藝。當時(shí)我們沒(méi)看到市場(chǎng)對28nm FD-SOI有什么需求。而現在我們確實(shí)看到了需求，而且我們縮小了該工藝的尺寸，市場(chǎng)也向前發(fā)展了。”

 

FD-SOI工藝將用于Globalfoundries歐洲晶圓代工廠(chǎng)

 

22nm FD-SOI工藝將在Globalfoundries位于德國德累斯頓的晶圓廠(chǎng)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(xún)”德國政府。但Jha表示，歐盟并沒(méi)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(chǎng)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(huì )管理的一些項目，比如Horizon 2020。Wijburg表示：“我們計劃擴大那種活動(dòng)。”

 

德累斯頓工廠(chǎng)的年產(chǎn)能約為60-70萬(wàn)個(gè)初制晶圓。“我們希望提高到100萬(wàn)個(gè)。”Jha表示。Wijburg明確表示，FD-SOI和物聯(lián)網(wǎng)對于維持德累斯頓晶圓廠(chǎng)十分重要，對于促進(jìn)歐洲半導體與電子產(chǎn)業(yè)活動(dòng)的潛力也非常關(guān)鍵。

 

“德累斯頓以前專(zhuān)注于PC?，F在我們想側重與歐洲產(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(lái)振興德國與歐洲的產(chǎn)業(yè)。我們相信，Globalfoundries、英飛凌、恩智浦半導體與意法半導體之間有許多共同點(diǎn)。”Wijburg表示。

 

雖然FD-SOI可能被定性為適合新摩爾定律應用，FinFET被定性為適合摩爾定律的前沿應用，但Jha明確指出，新摩爾定律(More-than-Moore)現在應該被視為主流，而不是支流。“大眾工藝處于28nm/22nm節點(diǎn)。其實(shí)最先進(jìn)的純數字才是利基工藝。”Jha表示。

 

他們均認為，高成本前沿工藝才是真正的利基工藝，通常為數據中心或者高計算負載應用，盡管是每年有數億個(gè)規模的利基工藝。而且以前驅動(dòng)半導體產(chǎn)業(yè)成長(cháng)的那些市場(chǎng)，比如PC和智能手機，已經(jīng)后繼乏力。Jha和Wijburg表示，未來(lái)成長(cháng)動(dòng)力將來(lái)自物聯(lián)網(wǎng)。

 

據悉，Globalfoundries公司擁有一個(gè)路線(xiàn)圖，計劃開(kāi)發(fā)更小尺寸的FD-SOI平臺，但Jha拒絕討論這個(gè)問(wèn)題。他說(shuō)：“確實(shí)存在一個(gè)路線(xiàn)圖，因為連網(wǎng)設備中將有更多的運算任務(wù)，但需要有一個(gè)最適當的轉折點(diǎn)，讓我們感到興奮的點(diǎn)。”

 

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(hù)，包括客戶(hù)名稱(chēng)及數量。由于設計套件剛剛開(kāi)始提供，今天開(kāi)始的客戶(hù)將要再過(guò)18個(gè)月左右才能得到商業(yè)硅片。Jha只透露說(shuō)：“我們對于市場(chǎng)接受情況非常滿(mǎn)意。”