威尼斯商人ppt明星工厂的最新发展

来源:本文由半导体工业观察(身份证:集成电路银行)汤姆·迪林格(TomDillinger)从“半维基”翻译而来,谢谢 三星铸造公司最近在圣克拉拉举行了第四届年度技术论坛 这篇文章回顾了演讲的要点。 论坛有两个主题:当前流程路线图的实施,以及引入3n流程节点的特点和时间表。 在讨论技术细节之前,以下是对三星“新”原始设备制造商的简要回顾。 原始设备制造商服务的时间表如下 上图中的2017年里程碑意义重大——三星原始设备制造商作为一个独立的业务单位成立 三星原始设备制造商营销团队的永珠全(YongjooJeon)解释道:“三星原始设备制造商独立于公司的产品部门 我们利用三星半导体研发部门的研究进展。 然而,所有的顾客都是平等的。 三星原始设备制造商总裁荣格博士补充道:“我们专注于提供卓越的原始设备制造商服务——从我们的半导体和封装技术路线图到我们的运营执行,再到我们增强的知识产权能力和设计服务支持 通过与AWS和Azure的合作,以及与Cadence和Synopsys的合作,我们可以在云中实现设计。 我们为过去两年100%准时交货感到自豪。 我们承诺在未来10年投资1000亿美元用于生产能力。 我们致力于成为最可靠的替代工厂。 “实施以下是半导体工艺路线图当前状态的简要概述 下图中的轴是主要流程节点更新(“创新”)和增量节点增强(“演进”) 过程节点的典型命名由“早期”(e)和“性能”(p)指定 自2015年第一季度以来,14/11nm已经发运了200多万片晶圆。“最初的客户是移动电话市场,现在更多的高性能计算和汽车应用正在使用这些节点。” 自2016年第四季度以来,已有超过80万片晶圆以10/8纳米的速度发货。最初,这些晶圆用于高性能电脑和手机市场,现在有消费品。“对于对成本敏感的产品,这将是一个使用寿命长的节点,直到7纳米的成本几乎相同。” “8LPP:44nmMx间距8LPU:ULVT,1鳍标准单元模板,具有单扩散和双扩散中断(与8LPP相比,8LPU引入了用于高性能计算应用的ULVT器件)。7/6/5/4 nm 7nm于4/19开始批量生产。使用7/6 euv掩模层,使用“higgingledigit”。在5纳米上稍微增加7纳米,在单向Mx(36p)和双向线/空 (40p)之间形成一种图案。当被问及EUV的“成熟度”时,三星代工表示,“所有EUV晶圆厂都与ASML密切合作——在这方面,设备能力是相同的。” 然而,我们在切割和生产线方面拥有丰富的EUV光刻经验——在7纳米工艺稳定后,我们将把这一知识扩展到更多的节点层 此外,三星还在内部开发了EUV面罩检测技术,这在业界是独一无二的。 改进EUV掩模缺陷的检测具有明显的成本效益。 “6纳米将于2019年下半年推出HVM6nm,通过数据块重新实施提供可扩展性优势,同时保留现有(硬)IP重用 “智能扩展”是三星原始设备制造商使用的术语 重新实现可以实现10%的面积增益,同时降低类似的功耗。 5纳米已经进入风险生产阶段(6T,singlefinstdcelllibrary)。2010年上半年的HVM4nm工艺开发将于2019年下半年完成。例如,4LPE提供了28nmM1的间距,三星提供了以下图表,总结了这些领先工艺技术的关键特征 专业技术28FDS已被广泛采用。大量新的拖缆28FDS计划于2019年实施。嵌入式磁阻随机存取存储器(eMRAM)处理模块被添加到28FDS中。2019年3月推出的eMRAM计划扩展到18FDS节点(2020年获得汽车认证)和未来的FinFET节点。 18FDS:PDK0.5于2018年9月发布,1.0版于2019年6月发布,设计工具包1.0版于2019年12月发布。以下是28FDS和18FDS的简单比较 射频毫米波应用(例如5G)的射频设计支持时间表描述如下 此外,三星原始设备制造商(Samsung OEM)表示,他们专注于提供模拟和射频设计服务,为客户提供一系列潜在接口——0级:规格切换;级别1:模式切换;第2级:ip迁移 封装除了引入半导体工艺节点和3GAE,三星贴牌生产厂商还展示了其先进的2.5D和扇出封装技术。 其中,FO包装产品基于三星独特的“面板级”外观(FO-PLP) 2.5D多芯片产品提供HBM模块和插入器的逻辑和集成 3GAE的大新闻是三星半导体研发中心执行副总裁康惠康博士宣布,将为3纳米工艺节点(3GAE)提供PDKv0.1 该节点从垂直FinFET器件过渡到栅极以完全实现。三星铸造厂称这种结构为“多桥沟道场效应晶体管”(MBC场效应晶体管) 以下是三星原始设备制造商提供的砷化镓器件的高级描述。 请注意,有多个水平“纳米片”垂直堆叠,周围有网格——有效器件宽度为(2*(厚度+宽度)*片数) (三星代工厂的演示在具体的3GAE实现上有些模糊——有不同的幻灯片图像描绘了2、3和4个垂直纳米片 )特别值得注意的是,砷化镓器件的宽度现在是一个设计参数,可以实现更广泛的设计优化。 下图显示了FinFET布局(3个鳍)和砷化镓实现之间的比较——与鳍相关联的有源区的量化高度不同,纳米芯片的宽度是设计变量 从7纳米到3GAE的PPA令人印象深刻(使用离子对离子类型数据):+35%性能,-50%功率(@isoperf,在fmax-40%功率下),-45%面积 通过改进的网格全向拓扑的通道静电方法获得的亚阈值斜率数据令人印象深刻。3GAE的电源电压VDD将延长至0.7V 3GAE演示介绍了三种Vt产品:RVT(~ 0.35伏)、LVT(~ 0.25伏)和slvt (~ 0.15伏)-见下图 deltaVt和(栅极区域**0.5)的Pelgrom图显示Vt失配变化与FinFET产品相当。 康博士说,“三星半导体研发部门一直在研究砷化镓技术 最困难的过程集成步骤是开发替代门技术来提供各种Vt产品。 参见专利US7002207,最终发表在IEDM2018技术论文BaeG中。等人,“3 mgaatechnologies featurement multi-bridge-channel vettowowenhanceapplications”,国际电子设备会议(IEDM),2018年,第28 . 7 . 1–28 . 7 . 4页。下图取自本文,强调使用不同的功函数金属来提供Vt选项 类似地,由器件自加热引起的局部增量温度上升相当于鳍状场效应晶体管(FinFET)拓扑,偏置温度不稳定性(BTI)随着时间的推移也是类似的。 作为面向客户的0.1PDK版本的一部分,三星发布了对3GAE流程的设计支持。 具体来说,SPICE模型将继续使用BSIM-芝加哥商品交易所紧凑型模型格式,包括全方位门拓扑 (感谢伯克利—维迪森模型团队成功预测了砷化镓静电模型的需求 )布局实施、pCell和填充算法的地点和路线技术文档已经发布。 寄生提取、DRC和LVS集操作也是v0.1PDK版本的一部分 此外,砷化镓器件的寄生电容肯定不同于鳍状场效应晶体管(FinFET)。 当栅极穿过鳍片时,Cgs和Cgd侧壁寄生效应现在被反射到堆叠纳米片之间的栅极上 纳米片之间的间距是一个关键的工艺优化参数——参见上面引用的IEDM论文 鳍片之间的衬底上的栅极的Cgx电容被底部纳米片下方的栅极衬底的电容所替代 由于其独特的砷化镓横截面,提取的栅极电阻元件Rg也将不同。 (我计划更详细地研究GAA拓扑的BSIM-CMG模型。) )3GAE和3G 3GAP节点的引入都出现在上图的流程路线图中。 如上所述,3GAE的v0.1PDK版本现已推出。 3GAE节点将于2020年底进入风险生产,HVM将于2021年底进入风险生产 (在我的评论中,我在大约一年后的3GAP间隔之日写道。) )外管局三星原始设备制造商还简要介绍了他们的“外管局”计划(三星高级原始设备制造商生态系统),列出了16个电子设计开发合作伙伴、27个知识产权提供商和27个设计服务解决方案合作伙伴来帮助客户 如上所述,三星还引入了(混合)基于云的设计生态系统,利用了AWS和Azure的资源和专业知识,以及与Cadence和Synopsys的合作。 第一次“国家外汇管理局”活动将于2019年10月22日在硅谷举行,强调这种合作关系的广度。 在描述最近与EDA供应商的合作时,有一个例子引起了我的注意。 关于如何将机器学习原理应用于EDA算法,有很多讨论,其中一个我认为是非常创新的。 Maskhouse目前使用一套复杂的源掩码优化(SMO)算法来实现可打印掩码。 在SMO分析期间,存在布局拓扑可能无法解决的风险。 尽管作为DRC设计规则检查运行集的一部分,其目标是消除所有有问题的布局拓扑,但铸造厂对设计人员提出了执行光刻工艺检查(LPC)工艺的额外要求。 LPC产品的原始版本集成了基于模型和基于模式匹配的算法,以探索潜在的布局问题。 基于模型的分析是全面的,但是计算量很大。 模式匹配方法很快,但它是“响应性的”,因为它依赖于一组先前识别的模式。 三星原始设备制造商(Samsung OEM)和曼陀罗(MentorGraphics)已经将一套算法集成到CalibreLPC中。这些算法应用机器学习技术将“光刻热点”布局分析的范围扩展到所提供的图案库之外,而不需要基于模型的详细分析的计算复杂性,这非常酷。 参考资料:Kim等人,“机械改进以改善气候变化”,SPIE,论文10962-41,2019年2月24-28日。尽管三星原始设备制造商在某些方面仍然“非常年轻”。然而,从整个论坛演讲中可以清楚地看出,他们专注于实施现有的流程路线图,并试图在垂直FinFET之外的下一代器件拓扑结构上实现重大飞跃。 砷化镓技术的使用将放宽与“量化”场效应晶体管器件宽度相关的一些设计限制,3GAE工艺节点PPA和现有节点之间的比较非常引人注目。 摩尔定律将继续 *免责声明:这篇文章最初是作者写的 这篇文章的内容是作者的个人观点。重印半导体行业观察只是为了传达不同的观点。这并不意味着半导体行业观察同意或支持这一观点。如果您有任何异议,请联系半导体行业观察。

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