Im Zeitalter der digitalen Innovation gelten Halbleiter als wesentliche Komponenten jeder Technologie, von Smartphones und Tabletten bis hin zu medizinischen Geräten und AI-getriebenen Geräten. Aber es ist nicht immer einfach, in der sich schnell verändernden Landschaft der Halbleitertechnologie voranzukommen. Eine solche Entwicklung, die die Zugkraft gewinnt, ist die Verarbeitung von FD-SOI (vollständige Abnahme von Silizium auf Isolator), eine kostengünstige Alternative zu traditionellen CMOS-Prozessen. Und nun haben sich chinesische Spieler dem FD-SOI Bandwagon angeschlossen, um einen Wettbewerbsvorteil zu erzielen. In diesem Artikel werfen wir einen Blick darauf, warum diese Entwicklung wichtig ist und was sie für die chinesische Halbleiterindustrie bedeuten könnte.
Was ist FD-SOI?
FD-SOI (Full Depleted Silicon On Isulator) ist eine Halbleiterprozesstechnologie, die Transistoren auf einer dünnen Siliziumschicht aufbauen kann. Diese dünne Siliziumschicht wird durch ein isolierendes Material vom Substrat des Transistors oder vom “ Körper“ isoliert. Der Körper des Transistors kann sehr dünn gemacht werden, was die Kapazität reduziert und die elektrische Leistung verbessert.
FD-SOI wird seit vielen Jahren entwickelt, aber erst vor kurzem in der kommerziellen Produktion eingesetzt. Große Gießereien wie TSMC und GlobalFoundries haben Pläne angekündigt, FD-SOI Fertigungsdienstleistungen anzubieten, und mehrere große Halbleiterunternehmen, darunter STMicroelectronics, Samsung und IBM, haben FD-SOI für einige ihrer Produkte eingeführt.
Ein Vorteil von FD-SOI gegenüber anderen Prozesstechnologien besteht darin, dass sie mit bestehenden Fertigungsgeräten kompatibel ist. Das bedeutet, dass Chipmacher ohne Investitionen in neue Geräte zu FD-SOI übergehen können. Darüber hinaus bietet FD-SOI gute elektrische Leistung bei niedrigen Spannungen, was es ideal für Anwendungen wie mobile Geräte macht, in denen der Energieverbrauch ein Problem darstellt.
Die Vorteile von FD-SOI
Als weltweit führendes Halbleitergießerei hat TSMC Chips für einige der größten Namen des Unternehmens hergestellt. Das Unternehmen hat jetzt angekündigt, dass es seinen Kunden einen neuen Herstellungsprozess namens FD-SOI anbieten wird.
Dieser neue Prozess wird bereits von großen Akteuren der chinesischen Halbleiterindustrie, darunter HiSilicon,Spreadtrum und SMIC, genutzt. Es wird auch von anderen führenden Gießereien wie GlobalFoundries und UMC übernommen.
FD-SOI bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Herstellungsprozessen. Dazu gehören eine verbesserte Energieeffizienz, bessere Leistung bei niedrigen Temperaturen und geringere Kosten.
Die Annahme von FD-SOI durch TSMC ist eine wichtige Bestätigung der Technologie und wird wahrscheinlich zu einer raschen Annahme durch andere Gießerei und Chipmacher führen. Dies wird dazu beitragen, die Kosten zu senken und eine breitere Nutzung von FD-SOI in einer Reihe von Anwendungen zu ermöglichen.
Wie FD-SOI in China umgesetzt wird
Es besteht kein Zweifel daran, dass China sich verpflichtet hat, ein führender Akteur in der globalen Halbleiterindustrie zu werden. Zu diesem Zweck investieren chinesische Unternehmen stark in die Forschung und Entwicklung neuer Technologien, einschließlich FD-SOI.
Einige der wichtigsten chinesischen Halbleiterhersteller haben bereits ihre Pläne zur Umsetzung der FD-SOI-Produktion angekündigt, darunter die Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC), die größte Gießerei in China. Seit 2015 arbeitet SMIC mit STMicroelectronics an der FD-SOI-Technologie und ist nun bereit, die Produktion von 28nm FD-SOI-Chips massiv zu beginnen. Weitere wichtige chinesische Akteure wie Tsinghua Unigroup und Spreadtrum investieren ebenfalls in die FD-SOI-Technologie. Unigroup plant, ein 12-Zoll-Waferwerk speziell für die FD-SOI-Produktion zu bauen.
Einer der Hauptgründe für die Übernahme von FD-SOI durch China ist die „lokale“ Politik des Landes für die Herstellung von Halbleiter. Da US-Unternehmen wie Intel und Qualcomm den Markt für High-End-Chips dominieren, ist China bereit, seine eigene Chipindustrie zu entwickeln, die weltweit konkurrieren kann.FD-SOI bietet den chinesischen Unternehmen eine Reihe von Vorteilen, darunter Kostensenkungen und verbesserte Leistung im Vergleich zum herkömmlichen Bulk Silizium CMOS.
Die Herausforderungen von FD-SOI
Eine der wichtigsten Herausforderungen von FD-SOI besteht darin, dass es sich um eine relativ neue Technologie handelt und daher nicht weit von der Halbleiterindustrie angenommen wurde. Das bedeutet, dass es weniger Produktionsanlagen und Werkzeuge für die Herstellung von FD-SOI Chips gibt, was die Herstellung dieser Chips erschwert und teurer machen kann. Darüber hinaus steht FD-SOI auch vor dem Wettbewerb anderer aufstrebender Technologien wie Silizium-Nanowire und Graphene.
Schlussfolgerung
Es ist klar, dass die FD-SOI Prozessbandwagon in China an Zugkraft gewinnt. Dies wird durch die beeindruckende Liste von Halbleiter-Playern unter Beweis gestellt, die ihre Kräfte vereinen, um ein robustes und effizientes Produktionsumfeld für diese innovative Technologie zu schaffen.
