Дискуссии о 20 нм на конференции ISSCC

Конференция ISSCCПосле дебатов на форуме ISSCC, наконец, среди ведущих фаундри-компаний было достигнуто соглашение по 20-нм технологии.

На международной конференции, посвященной новейшим разработкам в области твердотельных схем и СнК (International Solid-State Circuits Conference, ISSCC), компании IBM, Globalfoundries и TSMC приняли решение о дальнейшем расширении возможности планарной и объемной КМОП-технологии. Другими словами, эти фаундри не будут использовать на 22/20 нм такие методы как многозатворные FinFET, полностью обедненные КнИ (FDSOI) или другие новомодные структуры.

Компания Intel пока хранит молчание и не сообщает о своих планах относительно того, какую технологию будет применять на 22/20-нм.

Во время дискуссии было немало сюрпризов. Так, например, все поставщики согласились, что на 22/20-нм будут использоваться медные межсоединения, технология high-k/metal gate и диэлектрики со сверхнизким значением диэлектрической константы (Ultra-low-k).

Как известно, ведущие производители полупроводников столкнулись с проблемой дальнейшего использования иммерсионной 193-нм литографии с двойным шаблоном. Так произошло потому, что методы субмикронной (EUV) литографии уже неприменимы для норм 22/20 нм. Компания ASML Holding NV недавно поставила Samsung Electronics Co. литографические установки, производительность которых, однако, низка, а стоимость выражается астрономическими цифрами.

По словам Марка Бора (Mark Bohr), заслуженного инженера-исследователя, Intel, субмикронная технология развивается, но пока не готова для эффективного использования. Нет необходимости говорить о том, насколько сложен переход на нормы 22/20 нм. Помимо трудностей, связанных с литографическими методами, необходимо решить такие вопросы как интеграция технологии high-k, энергопотребление, вариативность и стоимость проектирования. Бор надеется на то, что коллективы разработчиков и технологов будут теснее сотрудничать друг с другом еще на ранних этапах проектирования для оптимизации всего процесса.

Так или иначе, компании Globalfoundries, IBM, Intel, TSMC и Samsung сообщили некоторые подробности реализации процесса 22/20 нм.

В настоящее время ведущие поставщики полупроводников используют стандартные объемные и планарные транзисторные КМОП-структуры по нормам 32/28 нм.

Применение объемной КМОП-технологии на протяжении многих лет доказало ее экономичность и безопасность. Однако многие эксперты считают, что КМОП-технология исчерпала свои возможности при переходе к нормам 22 и 16 нм. На текущий момент существует следующий ряд технологий: III-V, объемная КМОП, FinFET, FDSOI и др.

Отраслевое объединение SOI Industry Consortium предлагает для следующего поколения кристаллов использовать технологию полностью обедненного кремния на изоляторе (FDSOI).
Члены этого консорциума – компании ARM, Globalfoundries, IBM, STMicroelectronics, Soitec и CEA-Leti – заявляют, что технология FDSOI годится для использования в производстве микросхем по нормам 20 нм для мобильных устройств.

При этом даже IBM допускает, что объемная КМОП-технология станет ключевой для 22/20 нм. Технология FDSOI пока еще не готова, считает Гхавам Саиди, директор центра отдела кремниевых технологий T.J. Watson Research Center, компания IBM.

Компания Samsung Electronics Co., одна из участников «клуба фабрик» IBM, недавно запустила линию по 20-нм нормам на базе объемной КМОП-технологии.

На конференции ISSCC Билл Лью (Bill Liu), вице-президент технологических решений, компания Globalfoundries, также перечислил несколько технологий, которые можно рассматривать в качестве кандидатов на использование на нормах 22/20 нм: high-k/metal-gate, 193-нм иммерсионная литография с двойным шаблоном, напряженные каналы и др.

Вслед за методом high-k/gate-first для норм 32 и 28 нм технологические партнеры IBM перейдут на 20 нм уже на high-k/gate-last. Все партнеры IBM, включая AMD, Globalfoundries и Samsung, настаивают на предпочтительном применении метода gate-first, тогда как компании Intel, TSMC и др. использовали технологию gate-last.

Наиболее трудными задачами при переходе на 22/20 нм станут энергопотребление, литография и др. Применение 193-нм литографии с двойным шаблоном вынудит производителей полупроводников воспользоваться более строгими правилами проектирования.

Мин Чао (Min Cao), директор отдела проектирования по 20-нм нормам, TSMC, считает, что главными проблемами останутся энергопотребление и вариативность.

3 thoughts on “Дискуссии о 20 нм на конференции ISSCC

  1. В общем статья мутарная какая то. Информации много, но в голове не укладывается.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>