Globalfoundries Alternative
FD-SOI: Preiswerte Alternative zu FinFET
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
So geht es weiter!
Natürlich gibt es auch eine weitere FDX-Roadmap, wie uns Rutger Wijburg, Chef von Globalfoundries in Dresden verriet (Bild 5). Im Jahr 2019 will Globalfoundries mit dem Hochfahren eines 12-nm-FD-SOI-Prozesses beginnen. Bei diesem wird (aus heutiger Sicht) kein Triple- oder Quadruple-Patterning erforderlich sein, es soll sich gegenüber 22FDX um ein Schrumpfen einer vollen Generation handeln (kein Half-Node). Im Vergleich zu 10-nm-FinFET werden 40 % weniger Masken benötigt werden, was die Kosten deutlich niedriger hält. Eine große Herausforderung für alle Hersteller wird bei schrumpfenden Geometrien Embedded Flash werden. Je nach Technologie (ob MONOS von Renesas, Thin-film-Storage von NXP, Split-Gate-Zelle oder was auch immer) wird die Anzahl der Zyklen mehr oder weniger, aber grundsätzlich zunehmend mehr abnehmen.
Globalfoundries hat sich schon lange auf die Entwicklung von MRAM konzentriert. Im Gegensatz zu Flash werden die Informationen nicht mit elektrischen, sondern mit magnetischen Ladungselementen gespeichert. Das heißt, es wird die Eigenschaft bestimmter Materialien genutzt, ihren elektrischen Widerstand unter dem Einfluss eines Magnetfeldes zu ändern. Prinzipiell können verschiedene Wirkmechanismen angewandt werden wie anisotroper Magnetwiderstand (AMR), Riesenmagnetowiderstand (GMR) oder magnetischer Tunnelwiderstand (TMR). Globalfoundries wird die TMR-Technik in »Spin Torque«-Bausteinen anwenden. Hier wird die Polarisation der Zelle mithilfe eines Stroms geändert, der durch die Zelle fließt. 2019 sollen erste eMRAM-Produkte auf den Markt kommen, die sich durch 1000-mal höhere Langlebigkeit und Schreibgeschwindigkeit auszeichnet und auch unterhalb von 22 nm skalierbar ist.
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| 14LPP | 22FDX | 28SLP | |
|---|---|---|---|
| Transistor | FinFET | Planar, FD-SOI | Planar, HKMG |
| Versorgungsspannung | 0,8 V | 0,8 V | 1,0 V |
| Gatelänge minimal | 20 nm | 20 nm | 30 nm |
| Kontaktierter Gate-Abstand (Mitte Kontakt zu Mitte Kontakt) | 78 nm | 104 nm | 114 nm |
| Metall-Abstand minimal | 64 nm | 80 nm | 90 nm |
| Fläche SRAM-Zelle | 0,064 µm² | 0,110 µm² | 0,120 µm² |
| Die-Fläche (100 % = 28 nm) | 59 % | 80 % | 100 % |
| Start Massenproduktion | 2. Halbjahr 2016 | 2. Halbjahr 2017 | 2. Quartal 2013 |
Quelle: Globalfoundries Tabelle: Vergleich der drei Fertigungsprozesse 14 nm LPP, 22 nm FDX und 28 nm SLP von Globalfoundries.
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