Toshiba Zwei neue Prozesstechnologien für Mikrocontroller und Funk-ICs

Osrams LED-Chips auf InGaN-Basis werden heute auf Wafern mit einem Durchmesser von 6 Zoll gefertigt.

Toshiba hat einen neuen Embedded-Flash-Speicher-Prozess angekündigt, der auf einen 65-nm-Logikprozess basiert. Hinzu kommt ein Single-Poly-NVM-Prozess, der auf einem 130-nm-Logik- und analogen Leistungselektronik-Prozess beruht. Muster sollen in Q2/2016 bzw. Q4/2015 zur Verfügung stehen.

Auf dem IoT- Markt werden Prozesse mit geringem Stromverbrauch zur Anwendung bei Wearables und bei Geräten mit Gesundheitsaspekt stark nachgefragt. Die Antwort von Toshiba darauf: Die Übernahme der dritten Generation der »SuperFlash«-Zelle der Silicon Storage Technology kombiniert mit seiner eigenen 65nm-Logik-Prozesstechnologie. Zusätzlich hat das Unternehmen nach eigener Aussage seine Schaltkreise und Fertigungsprozesse verfeinert und so einen Embedded-Flash-Logik-Prozess entwickelt. Mikrocontroller für Consumer- und Industrieanwendungen, die diesen Prozess nutzen, können ihren Stromverbrauch zirka um 60% gegenüber herkömmlichen Standardprozessen verringern.

Nach der ersten Mikrocontroller-Serie plant Toshiba im Geschäftsjahr 2016 erste BLE-Produkte (Bluetooth Low Energy) herauszubringen. Zusätzlich soll der 65-nm-Prozess auf die Produktfamilie der Wireless-Communication-ICs angewandt werden, um deren Stromverbrauch weiter zu verringern. Dazu zählen NFC-Controller (Near Field Communication) und kontaktlose Karten.

Neben den Vorteilen des geringen Stromverbrauchs soll diese neue Prozesstechnologie auch kürze Entwicklungszeiten bieten, weil die Anwendungssoftware während der Entwicklungsphase einfach in den Flash-Speicher geschrieben bzw. ständig neu geschrieben werden kann. Durch Weiterentwicklung spezieller Flash-Peripherieschaltkreise sowie Logik- und Analogschaltkreise möchte Toshiba die steigende Nachfrage für Low-Power-Anwendungen bedienen. So soll der Stromverbrauch ganzer Systeme verringert und der Betrieb mit 50 μA/MHz erreicht werden. Damit lassen sich Produkte für das Internet der Dinge (IoT) entwickeln. Für kostenoptimierte Anwendungen hat Toshiba einen NVM-Embedded-Prozess (Non-Volatile Memory) entwickelt, der die Single-Poly-MTP-Zellen (Multi-Time Programmable) von Yield Microelectronics mit Toshibas 130-nm-Logikprozess kombiniert.

NVM und analoge Schaltkreise sind auf einem einzigen Chip integriert, der viele verschiedene Funktionen ausführt, wofür normalerweise ein Multi-Chip-System nötig ist. Das verringert die Anzahl der IC-Anschlüsse, und die Gehäuse werden kleiner. MTP-Spezifikationen für Schreibzeiten erhöhen die Leistungsfähigkeit des neuen Prozesses und begrenzen die Anzahl der Masken während der Lithografie auf höchstens drei, zum Teil sogar auf null. Durch MTP lässt sich auch die Ausgangsgenauigkeit einstellen. So könnte Toshiba in Zukunft sein Produktangebot auf Bereiche erweitern, in denen höhere Genauigkeit ein Muss ist, wie z.B. bei Power-Management-ICs.