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半导体巨头推动工艺研发 三个阵营角力

    遵循“摩尔定律”的指引,全球意法半导体巨头正迈向32纳米工艺;不过,其研发策略却各不相同。

  全球32纳米芯片微细技术开发主要有3个阵营,参加单位数目最多的是IBM阵营,其次是英特尔公司,第三是日本公司,此外还有中国台湾地区的台积电、欧洲比利时微电子中心I飞思卡尔等。

  英特尔技术业界领先

  2007年9月,英特尔公司领先业界在“开发者论坛”首次展出了32纳米工艺的测试用硅圆片。该硅圆片用于测试器件性能和试验新工艺是否合理,并非实际的逻辑电路。一般来讲,只有生产出可实用的SRAM(静态随机存取存储器)器件之后才能代表工艺基本成熟。按照英特尔公司“钟摆策略”,2009年他们将推出32纳米工艺的微处理器并且投入批量生产。该微处理器开发代号为Westmere。

    IBM阵营突飞猛进

  IBM阵营的特点是在基本不改变传统工艺的基础上开发通用的32纳米技术。与IBM共同开发32纳米节点的标准CMOS工艺技术的有7家大型半导体公司:美国半导体、美国开拓半导体、德国英飞凌、韩国三星电子、AMD、新加坡特许半导体和日本东芝。日本NEC和日立公司也先后加入了这一研发队伍。经过一年多的合作开发,2008年,IBM阵营推出了32纳米体硅CMOS通用制造平台“CommonPlat-form”。该通用制造平台的工艺采用高介电率栅极绝缘介质和金属栅极。通过使用高介电率绝缘介质材料和金属栅极,可使器件性能提高约35%,功耗降低约50%。

    台积电关注低成本工艺

  台积电已开发成功不需要采用高电介质栅极绝缘介质和金属栅极的32纳米技术工艺。这种低成本的32纳米工艺采用了45纳米工艺中使用的SiON栅极绝缘介质。用其可生产模拟和数字的集成系统芯片。在此基础上,2008年10月,台积电公布了其28纳米的工艺,该工艺有面向低功耗集成系统的的SiON栅极绝缘介质技术和面向高功能集成系统的高介电率栅极绝缘介质/金属栅极技术两种。低功耗型适用生产手机的基带LSI和应用处理器等。与该公司40纳米工艺的低功耗型产品相比,栅极密度增加了一倍,工作速度最大可提高50%。功耗在工作速度相同的条件下可降低30%~50%。高功能型适用制造微处理器、图形处理器和FPGA等通用器件。与该公司40纳米工艺的高功能型相比,在功耗相同的情况下,栅极密度为2倍,工作速度提高30%以上。参加台积电研发的有与其合作多年的美国德州仪器公司。

    日本公司注重批量生产

  此外还有日本公司,限于财力,他们主要开发32纳米节点的批量生产工艺和Know-How(技术诀窍)。

    ZFA点评:

    显然,当前的经济风暴并没有影响到半导体公司对于半导体制造工艺的研发,制约芯片微细工艺进展的难点主要是光刻技术。新一代光刻在技术上要求高,制造设备的成本极高,绝大多数公司无力单独承担。因此,攻克了这一技术,就等于确立了在半导体行业的领先位置,目前来看,IBM等公司在基本采用传统芯片工艺基础上开发新一代尖端工艺和技术的思路值得大力提倡。特别是在硬件上无法实现时,充分发挥软件技术的优势,软硬结合MEC新的发展途径。IBM等公司的实践说明,通过强强联手,软硬结合,充分发掘现有设备和技术的潜力,这是当前形势下先进技术开发的一条康庄大道。


                                                                  中发网记者子鸿摘自网络

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