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元件市场成长态势逐年上扬,这一架构技术成半导体市场重要选择

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元器件市场的增长逐年增加,这种架构技术已成为半导体市场的重要选择

为了实现低功耗,高能效和高性价比的元件,市场逐渐开发出FD-SOI(完全耗尽硅绝缘层MOS晶体管)结构;而FD-SOI结构主要基于SOI晶圆。传统的Si芯片工艺方法又在水平晶体管结构中取代具有大线宽(16至12nm)的FinFET元件。

进一步分析FD-SOI的市场份额,在各厂商的投资资源下,2018年整体元件市场规模达到160亿美元,整体市场预计2019年达到270亿美元(增长68.6%),其次是增长。情况也会逐年上升。

FD-SOI技术的发展实现了低功耗,低成本的组件架构

由于半导体的发展趋势,试图在同一区域内填充更多晶体管的想法越来越受到关注。因此,导出了使整体尺寸小型化的想法,并且门尺寸将成为小型化的焦点。在传统平面元件的开发中,栅极线宽已经减小到极限,因此需要改变元件结构以满足这一要求,并且开发了三维FinFET(Fin场效应晶体管)元件。时间。

由于元件的结构,FinFET名称主要以三维方式呈现,并且其栅极结构类似于鳍片,位于源极和漏极之间作为控制元件的开关。在这种新颖的结构下,虽然它可以满足小型化的要求,但最大的问题是栅极线宽必须低于16nm(例如12nm,10nm)才能有效地控制从源极到漏极的电流开关。

根据现有元件的发展,尽管传统的平面元件已被推向FinFET结构,但栅线宽度仍然存在难以确定的尺寸区域,并且需要其他元件技术来补充FD-SOI元件结构。这种差距可实现低功耗,低成本和短期组件架构。

对于当前的技术发展情况,根据所需组件的大小和功能,可分为两个阵营:

开发FinFET工艺技术(如TSMC,三星等),在微栅宽度方面进行了改进,试图增加晶体管数量并提高整体元件效率;

投资FD-SOI工艺技术,尝试开发功耗低,性价比高的功能组件。尽管两者的历史背景不同且技术上不同,但该技术将在组件技术发展趋势方面继续发展和共存。

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所有主要制造商都投资开发FD-SOI组件,对后续市场发展持乐观态度

FD-SOI组件技术主要源自水平晶体管结构。通过SOI晶片(Si/SiO 件下,FD-SOI可以通过传统的Si芯片机加工,降低了开发所需的设备成本。

根据终端产品的当前应用,FD-SOI组件技术将应用于物联网,汽车组件和MEMS(微机电)组件。目前,三星,GlobalFoundries和STM等主要厂商已先后投入流程开发。

件向22nm,12nm目标,甚至进一步10nm工艺。这导致相同区域中的组件更多,从而大大提高了组件的整体效率。

观察FD-SOI组件的发展状况,从2017年开始,STM已收到Mobileye订单要求,并使用28nm工艺制造ADAS芯片;自2017年以来,恩智浦还积极投资i.MX处理器系列的开发。并选择三星FD-SOI 28nm工艺技术作为合作伙伴。

此外,GlobalFoundries已于2018年收到创业公司Arbe Robotics的订单,其FD-SOI组件将采用先进的22纳米工艺技术来瞄准汽车雷达芯片。可以看出,各种厂商在汽车芯片领域使用FD-SOI技术已成趋势,而这项技术的市场发展仍然乐观。

拓跋工业研究院

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