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2018年第2期(发布时间: Dec 26, 2018 发布者:沈湘)  下载: 2018年第2期.doc       全选  导出
1   2018-12-26 14:50:57.137 台积电全球第一座3纳米工厂将2020年动工2022年量产 (点击量:34)

据台湾地区《经济日报》报道,台积电3纳米工厂通过环境评测,依据原定时程,全球第一座3纳米厂可望在2020年动工,最快2022年底量产,全球半导体产业迈向新纪元。

今年8月,台湾当局“环保署”专案小组首度审查此案,创下重大开发案初审一次就过关的纪录,11月进入环评大会时,因为每日用水大幅增加7.5万吨和88万度用电,“环委”要求厘清后再审。昨日“环保署”再度召开环评大会,此环差案顺利过关,表示台积电3纳米厂将可顺利推进。

台积电对3纳米量产时程一直保密,除了防止对手三星加快投资脚步,也是因为环评案未过关,避免横生波折,如今随着3纳米环评案通过,让台积电可以顺利兴建晶圆18厂第四到六期新厂。依照台积电规划蓝图,3纳米应可在2021年试产、2022年量产,成为全球第一家提供晶圆代工服务,同时解决很多AI人工智能芯片功效更强大的晶圆代工厂。

2   2018-12-07 19:07:37.017 新型半导体纳米材料实现高效光化学转化 (点击量:19)

近日,科技日报记者从中国科学技术大学获悉,该校俞书宏教授课题组与合作者合作,设计了一种“脉冲式轴向外延生长”方法,成功制备了尺寸、结构可调的一维胶体量子点-纳米线分段异质结,利用ZnS纳米线对CdS量子点的晶面选择性钝化作用,可同时实现量子点表面的有效钝化和光生载流子的有效转移。该研究成果近日发表在《自然·通讯》杂志上。

设计新型半导体纳米材料以捕获太阳能并实现高效光化学转化,是解决当前全球能源与环境危机的一种理想途径之一。胶体量子点具有尺寸可调的光学和电学特性,因而作为一种重要的光催化剂材料在太阳能转化领域备受青睐。

然而,胶体量子点的表面悬挂键会导致大量的陷阱态,从而将载流子强烈局域化并阻碍其进一步参与表面化学反应。目前,如何同时实现量子点表面钝化和电荷转移仍然面临挑战。

研究团队基于此前他们在液-固-固相催化生长一维纳米异质结构的工作基础,提出了一种“脉冲式轴向外延生长”合成胶体半导体纳米晶的新策略。理论计算表明,Zn和Cd原子在Ag2S固相催化剂中的嵌入能差异使得在Cd前驱物存在时能够优先生长CdS,因而可通过控制Cd前驱物的加入调控CdS量子点-ZnS纳米线的结构参数。

该方法具有高度的灵活性,可对量子点的尺寸、数量、间距和晶相进行精准控制。研究者发现ZnS纳米线选择性钝化CdS量子点晶面以后,降低了载流子局域化程度,延长了载流子寿命,有利于载流子迁移至催化剂表面进行反应。

这项研究为今后设计开发新型高效光催化剂提供了新途径。此外,该合成策略还有望拓展到其他胶体量子点体系,并通过完善合成方法实现其结构参数的精细调控,预期在激光、单光子源以及单电子探测等方面展现出独特的应用价值。

3   2018-11-30 17:21:45.943 新思科技携手中科院微电子所成立EUV光刻仿真联合实验室 (点击量:22)

近日,新思科技与中国科学院微电子研究所强强联手,正式组建“EUV光刻仿真联合实验室”并举行揭牌仪式。双方联合宣布将在北京合作共建国际一流、国内领先的联合实验室,共同合作开发基于EUV的光刻仿真及应用,致力提高中国EUV研发能力并共同培养该领域尖端人才。该联合实验室得到了北京市科学技术委员会国际科技合作专项的支持。

中科院微电子所所长叶甜春、中科院微电子所科技处处长李平、中科院微电子所计算光刻研发中心主任韦亚一、新思科技半导体事业部全球总经理柯复华、新思科技全球资深副总裁暨亚太总裁林荣坚、新思科技中国副总经理陈志昌、新思科技中国区半导体事业部销售总监肖长青等出席揭牌仪式。

中科院微电子所所长叶甜春说,“早从2003年开始,作为第一家合作单位,新思科技与中科院微电子所成立了EDA研究中心。15年来,我们不断深化合作,目前科学院10多个研究所,20多个课题组都使用新思科技的解决方案从事科研工作。此次EUV光刻仿真联合实验室的成立,开启了新的合作点,将共同提高中国EUV研发能力。"

新思科技半导体事业部兼全球总经理柯复华表示,“集成电路产业在中国蓬勃发展,正迅速接近国际水平,国内第一台EUV也即将于2019年投入使用,预计对于EUV的光刻仿真及应用的需求将变得越来越迫切。为更好地服务于这个迅速成长的中国市场,新思科技一直努力深化提高在中国集成电路产业的参与度。我们非常高兴此次能够和国内领先的微电子研究所共建EUV光刻仿真联合实验室,使我们的产品和服务更加贴近国内芯片制造商的迫切需要,共同提高中国集成电路在EUV方面的应用水平。”

新思科技是目前在业界唯一具有从芯片设计、工艺研发到半导体生产良率提升全流程解决方案的软件提供商。在先进的极紫外(EUV)光刻领域,新思科技同样拥有广泛的研发和量产经验。

未来,新思科技将持续并加强产学研合作,助力培养更多更高质量的EUV领域尖端人才并不断坚持技术创新,推动中国集成电路产业的发展。

4   2018-11-27 16:20:58.087 微米级退火在GaN HEMT gate-first工艺中的应用 (点击量:20)

GaN与Si CMOS的集成实现了一种新型的数字辅助射频混合信号和功率调节电路。CMOS-first集成方法是最理想的方法,它需要低于450°C的处理温度以确保CMOS电子器件的性能和可靠性。对于GaN MOSFET,gate-first技术是通过自对准栅极工艺获得小存取电阻的一种有吸引力的方法。此外,由于没有欧姆金属,在氧化物沉积之前使用酸或碱溶液进行表面清洁的限制被减少。gate-first技术要求栅极氧化物和金属能够承受后处理过程中的高温加热。举例来说,Al2O3栅介质能够承受的最高温度是800 °C。然而,在800°C-900°C左右的快速热退火(rapid thermal annealing,RTA)是实现AlGaN/GaN异质结低接触电阻欧姆接触所必需的。这种高温工艺与用于GaN电子器件的CMOS-first集成方法和gate-first技术不兼容。

在追求低温的RTA技术外,华南理工大学的研究人员提出了探索局部的、微米级的退火方法作为另一种解决方案,该方法仅将能量传递到需要高温的区域(如图1所示)。因此,温度敏感部分(如Si CMOS、栅金属和氧化物)可以防止热损伤。用脉冲激光获得了GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的欧姆接触。然而,脉冲激光器并不能聚焦用于选择性退火,整个器件皆处于高功率激光脉冲下。因此,对GaN HEMT进行微米级退火和揭示微米级退火的独特特性是十分必要的。

图1 微米级退火示意图

研究人员报道了用聚焦激光在GaN异质系统/器件中欧姆接触的微米级退火方法。微米级的退火方法使得在金属-半导体界面上形成相对厚的TiN(35 nm),因此获得了0.3 Ω⋅mm的低接触电阻。将小型化退火方法应用于GaN HEMT的gate-first方法,获得了电流输出大、栅漏小(要小1×106倍)、动态范围大的HEMT器件。

图2 分别用700°C RTA、微米级退火和gate-last方法处理的器件的输出(A、B和C)和传输特性(D、E和F)。

相关研究发表在《IEEE Electron Device Letters》,2018, 39 (12):1896- 1899, DOI: 10.1109/LED.2018.2877717,题目:“Micron-Scale Annealing for Ohmic Contact Formation Applied in GaN HEMT Gate-First Technology”。

5   2018-11-27 16:09:26.993 通过生长模式调整在喷溅AlN/蓝宝石生长高质量氮化铝薄膜 (点击量:0)

近年来,由于AlGaN基深紫外(deep-ultraviolet,DUV)器件在水净化、杀菌、高密度光存储、微弱紫外信号检测等领域的应用,对DUV器件的需求越来越多。由于平面内晶格常数和热膨胀系数与高铝含量的AlGaN外延层相近,所以大块AlN是最理想的衬底。然而,迄今为止,市售的AlN衬底由于尺寸小、成本高和DUV吸收的限制,尚未成为实际应用的合适候选。因此,DUV器件的制造仍然极大地依赖于大规模、低成本和DUV透明性的AlN /蓝宝石模板。然而,众所周知的两步异质外延法通常会产生大量的位错(109-1010 cm-2)和裂纹,这是由于AlN和蓝宝石之间大的晶格和热失配以及Al类物质的低表面迁移。材料的这些缺陷会扩展到AlGaN活性区域,进而严重恶化器件性能。

为了解决这些问题,人们提出了各种策略,如微/纳米级外延横向过生长(epitaxial lateral overgrowth,ELOG)、迁移增强外延(migration-enhanced epitaxy,MEE)和高温退火(high temperature annealing,HTA),以及蓝宝石切割和表面预处理以提升晶体质量。然而,目前蓝宝石上生长的氮化铝薄膜的最低螺纹位错密度(threading dislocation density,TDD)仍然在(3-5)×108cm-2的范围内,远远高于蓝宝石(105-107cm-2)上生长的氮化镓薄膜。另外,多步设计的方法和特殊设计的反应堆也是这些技术实际应用的一大障碍。生长模式修正(growth-mode modification,GMM)技术是近年来被广泛应用的一种简单而有效的方法。该技术的本质是通过改变生长模式来增强位错间的相互作用。首先,通过引入三维(3D)生长有意地创建倾斜于(0001)平面的侧面。然后,当生长模式从3D转变为二维(2D)时,三维岛的侧面得到扩展。由图像力驱动,通过合并和形成半环相互作用,位错倾向于向三维岛的侧面倾斜。这样,TDD可以减小到(1~2)×109 cm - 2。通过引入3D生长,拉伸应力也能得到有效的放松。尽管有这些进展,GMM技术仍有很大的改进空间,以满足位错敏感的DUV器件的需要。

广东半导体工业技术研究院和广州大学以及北京大学的研究人员合作,将GMM技术与溅射氮化铝缓冲液相结合,提出一种获得高质量氮化铝薄膜的方法。采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术生长的常规氮化铝缓冲液,制备了氮化铝薄膜。研究发现,在不同氮化铝缓冲层上生长的氮化铝薄膜,其生长模式的演变过程有很大差异。与MOCVD AlN缓冲区相比,溅射AlN缓冲区由更小、更均匀的晶粒组成,具有更好的c轴取向,导致后续生长过程中更好的生长模式改变。因此,溅射AlN缓冲区上生长的AlN薄膜的总TDD显著地降低到4.7×107cm-2的极低值,比MOCVD AlN缓冲区上生长的AlN薄膜的总TDD低81.2%。此外,研究人员详细介绍了生长模式和晶体质量的演化过程以及相应的演化机制。

图1 溅射AlN缓冲液下AlN膜的截面位错分布。

相关研究发表在《Crystal Growth & Design》,2018, 18 (11):6816–6823, DOI: 10.1021/acs.cgd.8b01045,题目:“High-Quality AlN Film Grown on Sputtered AlN/Sapphire via Growth-Mode Modification”。

6   2018-11-23 14:35:52.483 EVG和Plessey合作开发GaN-on-Si单片微LED技术,用于AR应用 (点击量:3)

英国的Plessey正在与奥地利的EV集团合作(EV集团是半导体、微机电系统(MEMS)和纳米技术应用的晶圆键合和光刻设备供应商)。他们将使氮化镓纳入硅(GaN-on -Si)单片微LED技术进入大众市场。微型LED将是下一代增强现实(AR)应用的关键光学技术。

Plessey从EVG购买了一个GEMINI生产晶圆键合系统,这使其能够将GaN-on-Si微LED阵列与晶圆级面板的背板结合在一起,这具有高水平的对准精度,可实现非常小的像素尺寸,也可实现最高水平自动化和工艺集成。

Plessey工程副总裁John Whiteman评论道:“GEMINI系统的模块化设计非常适合我们的要求,在一个系统中实现预处理、清洁、对齐和粘合意味着产品质量和产量的提高,EVG的优质服务对于其系统上线至关重要。”

7   2018-11-16 17:38:46.237 硅上的横向外延过度生长以提高紫外线输出功率 (点击量:0)

日本,美国和土耳其的研究人员利用在200mm硅基板上生长的材料开发了高亮度紫外(UV)氮化铝镓(AlGaN)发光二极管(LED)技术[Yoann Robin等,Materials Science in Semiconductor Processing ,vol90,p87,2019]。 来自日本名古屋大学,美国弗吉尼亚联邦大学,土耳其Cumhuriyet大学和美国西北大学的团队使用横向外延过度生长方法来改善材料质量。 研究人员报告说:“AlN质量和结构设计的改进使光输出功率在脉冲电流下达到毫瓦范围,超过了之前报道的最高效率。”

将LED芯片翻转并安装在具有金 - 锡共晶键合的预先图案化的AlN底座上。 使用氢氟酸/硝酸/乙酸混合物除去硅衬底。 在湿蚀刻期间,用蜡保护器件的侧面。 与蓝宝石不同,基板去除至关重要,因为硅吸收紫外线辐射。 然后将这些器件用铟粘合到铜散热器上,最后进行引线键合以进行电连接。 基于蓝宝石的比较LED是类似地制造的,但没有基板去除。

8   2018-11-16 17:36:20.61 英飞凌宣布收购Siltectra 专利技术可将材料损耗降到最低 (点击量:0)

英飞凌(Infineon)宣布,其已收购一家名为 Siltectra 的初创企业,将一项创新技术(Cold Spilt)也收入了囊中。“冷切割”是一种高效的晶体材料加工工艺,能够将材料损失降到最低。英飞凌将把这项技术用于 SiC 晶圆的切割上,从而让单片晶圆可出产的芯片数量翻番。据悉,本次收购征得了大股东 MIG Fonds 风投的同意,报价为 1.24 亿欧元(1.39 亿美元 / 9.7 亿 RMB)。

Siltectra 成立于 2010 年,一直发展并拥有 50 多项专利知识产权组合。英飞凌 CEO Reinhard Ploss 博士表示:

此次收购有助于我们利用 SiC 新材料,并拓展我司优秀的产品组合。我们对薄晶圆技术的系统理解和独特的专业知识,将与 Siltectra 的创新能力和冷切割技术相辅相成。

与普通锯切割技术相比,Siltectra 开发出了一种分解晶体材料的新技术,能够将材料损耗降到技术。

该技术同样适用于碳化硅(SiC),并将在其现有的德累斯顿工厂、以及英飞凌(奥地利)菲拉赫工厂实现工业化生产。作为唯一一家量产 300mm 硅薄晶圆的企业,英飞凌能够很好地将薄晶圆技术应用于 SiC 产品。预计未来五年内,英飞凌可实现向批量生产的转进。

随着时间的推移,冷切技术有望得到更广泛的应用,比如晶锭分割、或用于 SiC 之外的材料。

9   2018-11-16 17:35:30.693 III-V异质结双极晶体管MOCVD生长在200mm(001)硅上 (点击量:0)

总部设在新加坡的研究人员使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)直接在200mm直径的硅晶片上生长III-V异质结双极晶体管(HBT)。

来自南洋理工大学和新加坡麻省理工学院研究与技术联盟(SMART)的团队希望该技术可以使用最有效的(001)晶体取向与主流硅互补金属氧化物半导体(CMOS)电子器件集成。

研究人员首先在200mm(001)p型硅衬底上生长锗缓冲层。在[110]方向上将基板切割6°,HBT结构也通过MOCVD生长,产生铟镓砷磷化物(InGaAsP)合金。

研究人员预测在于手机功率放大器的应用中,III-V异质结双极晶体管比纯硅器具有更高的高频性能。在更高的电压击穿和低噪声操作方面,带隙调谐可以进一步展现优点。

10   2018-11-09 17:04:00.7 进入7纳米制程时代!AMD推出台积电7纳米制程CPU 及 GPU (点击量:0)

处理器及绘图芯片大厂 AMD,北京时间 7 日凌晨在旧美国旧金山举办的技术大会上,正式公布了自家在 CPU 及 GPU 两部分的 7 纳米制程产品。其中,在 GPU 部分是 Radeon Instinct MI60/MI50 专业显示卡,两款将于 2018 年底,以及 2019 年初正式发表。至于,在 7 纳米制程的处理器部份,AMD 则是推出了 EPYC 服务器处理器,该产品则是预计在 2019 年正式推出。

首先在 AMD 称之为全新 EPYC 服务器处理器的部分,以台积电 7 纳米制程所生产,最高可以拥有 64 核心,而代号为 「ROMA」 的新款 EPYC 服务器处理器,因为全新的基于 Zen 2 架构,式得无论是在功耗上,或是性能都上一代产品提升许多。另外,该 EPYC 服务器处理器将会是世界上首款支持 PCI-e 4.0 的处理器,使传输效能大幅增强。

AMD 进一步指出,全新 EPYC 服务器处理器在实际的应用上,如描绘天气模型应用时,其效能较前一代产品提升 44%。而若用用在流体力学的模型运算上,性能则是提升 25%,而在神经元运算上,性能也提高了 41%。

另外,与竞争对手英特尔 (Intel) 的 Intel Xeon 8180M 处理器进行对比,单一一颗 EPYC 服务器处理器在类比应用上的性能,要比双插槽的 Xeon 8180M 处理器服务器更强。而 AMD 的 7 纳米制程 EPYC 服务器处理器将会在 2019 年正式推出。

至于,在 GPU 方面,AMD 则是推出全新的 MI60,以及 MI50 专业显示卡,将提供下一代的深度学习、高效能运算、以及云端运算的需求。其包括学术研究者、科学家、以及开发者都会使用 AMD 的 Radeon Instinct 专业显示卡去解决相应的问题,其中就包括大型计算、生物模拟研究等。

AMD 表示,Radeon Instinct MI60/MI50 专业显示卡也同全新的 EPYC 服务器处理器相同,采用台积电 7 纳米制程生产。其中,MI60 提供的是 32GB 的 HBM2 ECC 显示存储器,而 MI50 则是提供 16GB 的 HBM2 ECC 显示存储器。同时,MI60/MI50 也将采用 PCI-E 4/0 传输标准,大幅提升传输效率。

另外,AMD 还将「无限频宽」技术运用在 MI60/50 专业显示卡上,提供 200GB/S 点对点频宽速度,这速度是 PCI-e 3.0 的速度的 6 倍,并支持 4 片显示卡的互联。而在整体效能上,MI60 拥有 14.7T 的 FP32 性能,7.4T 的 FP64 性能,其中,浮点性能将会是之前 Vega 架构 MI25 的 2.8 倍。AMD表示MI60能够在2018年底正式推出。

11   2018-11-09 17:03:22.17 高亮度AlGaN紫外发射二极管的制备:图案化硅基底上横向外延过生长工艺,提高紫外线输出功率 (点击量:0)

紫外发射器可应用于激光打印、大容量数据存储、白色照明、水净化和消毒等数个领域。目前研究的紫外发光二极管(UV light emitting diodes,UV-LED)是基于四元合金AlGaInN,主要通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长方法制备。然而,由于缺乏廉价的天然衬底,氮化物材料必须通过异质外延方法生长。由于硅晶圆的广泛可用性及其在电子芯片中许多可能的混合使用,在硅上直接生长紫外发射器是非常有吸引力的一个研究方向。

众所周知,热失配和晶格失配容易导致较高的位错密度,这降低了晶体生长的质量,从而极大地降低了器件的性能。除了Si和AlN之间非常高的热失配和晶格失配之外,AlN在硅上的生长是非常具有挑战性的,因为氮化物结构是六角形的,而硅显示出金刚石立方晶格。通常,AlN生长在显示六重表面对称性的Si(111)上,而不是标准Si(100)。到目前为止,在Si(111)上生长高质量AlN主要有两种技术:通过氨气脉冲流在裸硅上生长多层AlN膜和无掩模横向外延过生长(lateral epitaxy overgrowth,LEO)。第一种方法是对生长模式进行调制,从三维岛核到二维横向增强生长,以释放应力和掩埋位错。第二种方法利用了横向外延过生长技术在硅衬底上生长GaN。该原理依赖于具有高位错密度的图案化种子层的再生长。在合适的条件下,过生长横向扩展,并导致图案化层两侧的低位错密度翼最终合并,在表面下留下空隙。利用这两种技术,已经获得了具有大幅度降低位错密度的高质量材料,并且已经证实了可制备有前途的UV-LED。然而,由于光提取效率低,它们的性能仍然很低。此外,在硅等不透明衬底上生长的器件通常采用顶部发射结构,顶部接触吸收光,而空气界面处的全内反射现象则大大减少了从顶部结构发射的光量。虽然使用光子晶体、微透镜阵列,以及模具成形和表面织构,可以解决这个问题。但是这些技术相当复杂,或者并不总是与有效热管理所需的倒装芯片体系结构兼容。

来自日本名古屋大学、美国弗吉尼亚联邦大学、土耳其卡夫里大学和美国西北大学的研究小组使用横向外延生长方法提高材料质量,在200mm硅衬底上生长材料开发了氮化铝镓高亮度紫外发光二极管(AlGaN-UV-LED)的技术。

研究人员利用横向外延过生长方法,证明了6µm厚高结晶质量AlN层的生长。X-射线衍射分析表明,在(00.2)和(10.2)平面的最大半宽为553″和768″。AlN模板的低位错密度使得生长的AlGaN/GaN量子阱得以在336 nm发射。通过适当的倒装键合和硅衬底去除工艺步骤,使图案化的AlN表面暴露出来,实现了高效的底发射UV-LED。

研究人员指出:“AlN质量的改进和结构设计使得光输出功率在脉冲电流下达到毫瓦范围,超过了之前报道的最大效率。” 对不同脉冲电流和占空比下的光功率的进一步研究表明,这种器件结构的热管理仍然具有挑战性,特别是在连续波模式下。由于AlN晶体质量的改善和光提取的优化是抑制硅制造高效紫外发射器件的主要问题,因此本研究所提出的策略是令人感兴趣的。

图1 (A) 不同电流密度下,硅和蓝宝石(Al2O3)上生长的UV-LEDs的电发光光谱。(B)生长在硅上的器件结构示意图。

相关研究发表在《Materials Science in Semiconductor Processing》,Published: 18 October 2018.,https://doi.org/10.1016/j.mssp.2018.09.027,题目:“7High brightness ultraviolet light-emitting diodes grown on patterned silicon substrate”。

12   2018-11-02 18:54:04.263 三星、SK海力士开始研发EUV技术生产DRAM,最快2020年量产 (点击量:0)

就在台积电与三星在逻辑芯片制程技术逐渐导入EUV技术之后,存储器产业也将追随。也就是全球存储器龙头三星在未来1Y纳米制程的DRAM存储器芯片生产上,也在研究导入EUV技术。而除了三星之外,韩国另一家存储器大厂SK海力士(Hynix)也传出消息,正在研发EUV技术来生产DRAM存储器,未来有机会藉此将生产DRAM的成本降低。

根据韩国媒体的报导,不论是处理器还是存储器,现在的半导体生产几乎都离不开光刻机。至于采不采用最先进的EUV极紫外光光科技术目前主要是看厂商的需求及成本。相较来说,以逻辑芯片的处理器产品来看,因为在制程节点推进到7纳米制程之后,对EUV技术的需求就明显而直接。而且越往下的先进制程,未来也就越仰赖EUV技术。

报导指出,而反观DRAM存储器产业,目前对EUV技术需求相对来说就没有处理器来得那么殷切。原因是目前最先进的DRAM存储器制程依然在18纳米以上。所以,除了三星与海力士之外,全球三大存储器厂之一的美光,之前就表态表示,即使到了1α及1β的制程技术节点,也还没有使用EUV技术的必要性。

不同于美光的看法,三星在处理器的逻辑芯片制程导入EUV技术之后,在DRAM存储器制程上也传出开始在1Y纳米制程节点上尝试EUV技术,而且最快在2020年量产EUV技术的1Y纳米DRAM存储器。而除了三星之外,SK海力士也将在韩国的利川市新建的DRAM生产工厂中,研发内含EUV技术的DRAM存储器生产技术。

至于,为何要采用EUV技术来生产DRAM存储器,其原因就在于可以提高光刻精度、减小线宽、降低存储器单位容量成本。不过,虽然DRAM存储器希望以EUV技术来进行生产。只是,目前在此领域EUV技术还不够成熟,产能不如普通的光刻机,这部分还需要时间来进行改进。

13   2018-10-26 17:18:48.473 三星半导体已经开始使用其7LPP制造工艺生产芯片 (点击量:0)

据外媒消息,三星半导体昨日表示,它已经开始使用其7LPP制造工艺生产芯片,该工艺基于极紫外光刻技术(EUV)。新的制造工艺将使三星能够显着提高芯片的晶体管密度,同时优化其功耗。此外,EUV的使用使三星能够减少每个芯片所需的掩模数量并缩短其生产周期。

三星表示,7LPP制造技术可以减少40%的面积(同样的复杂性),同时降低50%的功耗(在相同的频率和复杂度下)或性能提高20%(在相同的功率和复杂性下) )。看起来,使用极紫外光刻技术使三星半导体能够在其下一代SoC中放置40%以上的晶体管并降低其功耗,这是移动SoC的一个非常引人注目的主张,将由其母公司使用。

三星在其位于韩国华城的Fab S3生产7LPP EUV芯片。该公司每天可以在其ASML Twinscan NXE:3400B EUVL步进扫描系统和每个280 W光源上处理1500个晶圆。三星没有透露它是否使用薄膜来保护光掩模免于降级,但仅表明使用EUV可以将芯片所需的掩模数量减少20%。此外,该公司表示,它已经开发出专有的EUV掩模检测工具,可以在制造周期的早期进行早期缺陷检测并消除缺陷(这可能会对产量产生积极影响)。

三星Foundry没有透露其首先采用其7LPP制造技术的客户名称,但仅暗示使用它的第一批芯片将针对移动和HPC应用。通常,三星电子是半导体部门的第一个采用其尖端制造工艺的客户。因此,预计到2019年,三星智能手机将推出一款7nm SoC。此外,高通将采用三星的7LPP技术作为其5G移动芯片组。

“随着EUV工艺节点的引入,三星在半导体行业引领了一场静悄悄的革命,” 三星电子代工销售和营销团队执行副总裁Charlie Bae说。“晶圆生产方式的这种根本性转变使我们的客户有机会以卓越的产量,减少的层数和更高的产量显着提高产品的上市时间。我们相信7LPP不仅是移动和HPC的最佳选择,也适用于广泛的尖端应用。“

此时,7LPP得到了众多三星高级代工生态系统(SAFE)合作伙伴的支持,包括Ansys,Arm,Cadence,Mentor,SEMCO,Synopsys和VeriSilicon。除此之外,三星和上述公司还提供HBM2 / 2E,GDDR6,DDR5,USB 3.1,PCIe 5.0和112G SerDes等接口IP解决方案。因此,2021年及之后的SoC芯片开发商将依靠PCIe Gen 5和DDR5开始设计他们的芯片。

至于封装,使用7LPP EUV技术制造的芯片可以与2.5D硅插入器(如果使用HBM2 / 2E存储器)以及三星的嵌入式无源基板耦合。

如上所述,三星在其Fab S3上使用了EUV机台量产,但其工厂仍然拥有大量的DUV(深紫外线)设备。如果想进一步扩大7LPP工艺技术产量,可能需要扩充更多的EUV机台。

14   2018-10-12 16:41:26.953 美国Presto公司将欧洲的半导体测试质量标准升级到ISO 9001:2015 (点击量:0)

美国加州圣何塞市普雷斯托工程公司(Presto.Inc.)向半导体和物联网(IoT)设备公司(包括为射频、模拟、混合信号和安全应用开发工业解决方案,从带出到成品交付)提供外包业务。在法国卡昂的工厂通过了ISO 9001:2015质量标准的认证,该厂是欧洲最大的独立半导体测试工厂。

“我们拥有广泛而全面的半导体测试设备。这包括在每个阶段从晶片,通过模具,测试到最终包装设备,说:“凯恩网站主任Alban Colder博士说。“作为ISO 9001:2015质量标准的一部分,我们有一整套无损分析设备,如X光检查包装和粘合,超声波检查设备内部是否有分层、空隙和裂纹的硅。此外,还有通过光电发射或热激光刺激来检查故障定位的设备,以及深入的物理分析,即,逐层剥离一个设备,以便确切地看到它在哪里失效以及为什么失效。其它先进的设备,如原子力显微镜或扫描电子显微镜,用来显示芯片结构精确到几纳米的细节。

Presto指出,半导体行业质量体系的关键部分是可追溯性。详细的记录保存跟踪每个晶片,每个操作,每个模具和每个测试,因此,如果现场有故障芯片,它可以追溯回去,试图确定原因,并查看是否有任何其他芯片受到影响,可能需要召回。在汽车召回的情况下,这可能非常昂贵,因此能够将问题缩小到仅受影响的芯片是至关重要的。

销售副总裁马丁·金登(Martin Kingdon)说:“我们已经组装了一套最先进的设备,作为我们对质量和新标准的承诺的一部分。”“一旦客户向我们提供设计,覆盖芯片制造和测试过程的每个阶段,直至最终产品,我们就为客户提供全面的服务。作为我们对客户的质量保证的一部分,我们在每一个阶段都进行严格的测试。“在一个屋檐下进行如此全面的测试和失效分析能力是非常罕见的;通常需要多个不同的测试室,这意味着可能遗漏问题。把所有的技能和设备放在一起,意味着我们可以不断寻找,直到找到问题的原因,以便解决问题,并保持质量。”

15   2018-10-09 14:41:25.163 碳化硅高功率高频率电子设备上的薄氮化镓 (点击量:0)

瑞典的研究人员在碳化硅(SiC)上开发了更薄的III族氮化物结构,以期获得高功率和高频薄的高电子迁移率晶体管(T-HEMT)和其他器件。新结构采用高质量的60nm无晶界氮化铝(AlN)成核层,而不是大约1-2μm厚的氮化镓(GaN)缓冲层,以避免大面积扩展缺陷 成核层允许高质量的GaN在0.2μm内生长。

通常厚的缓冲层用于转变和减少由GaN和SiC之间3.5%晶格失配引起的缺陷,但厚层为高功率和高频设备带来了问题。

来自SweGaN AB查尔姆斯理工大学和林雪平大学的团队评论说:“较薄的器件具有较低的热阻,从而改善热管理。所需昂贵材料的减少也是工作的一大吸引力,我们的研究人员估计,包括前体和气体在内的原材料减少了90%,同时所需的生长时间减少,处理成本因此降低。”

16   2018-10-09 14:24:03.607 CST Global与格拉斯哥大学合作经营第二个MOCVD反应堆 (点击量:0)

英国复合半导体技术有限公司(CST Global)已经被委命其第二个金属有机化学气相沉积(MOCVD)反应堆。反应堆是新颖的学术和工业合作的结果,它由格拉斯哥大学拥有,但在CST Global的生产基地进行选址、管理和运营,这种独特的方法使CST Global能够在格拉斯哥大学光子学教授Richard Hogg的指导下开展联合研究项目,而无需停止商业MOCVD生产。

Richard Hogg说:“新MOCVD能力将使在工业环境中的定制III-V结构的开发项目成为可能,我们现在可以实现一系列先进的电子和光子器件,我们可以利用在专业制造环境中的优势,获得优良便利的安全系统和开采途径。并且我们现在可以为世界各地的学术团体和行业合作伙伴提供服务,在他们需要的时候为他们提供所需的高质量设备。”

17   2018-10-09 14:21:56.26 SINANO采用Picosun的远程等离子ALD技术生产出高质量的氮化钛 (点击量:0)

芬兰的原子层沉积(ALD)薄膜技术公司Picosun和中国的苏州纳米技术和纳米仿生学研究所(SINANO)报道了使用Picosun等离子体ALD技术来沉积优质氮化钛(TiN)。

Picosun说:“通常钛的纯金属被用作金属材料,TiN的导电性和热稳定性优于纯钛金属。但高质量的TiN薄膜却不容易获得。”

SINANO Nano-X实验室的Sunan Ding教授评论道:“他们的ALD设备质量非常出色,使我们能够开发尖端的ALD工艺,使用Picosun ALD工具的一个非常重要的好处是从流程到生产规模都具有平稳的可扩展性,因为所有Picosun ALD系统从研发单位到全规模工业生产平台,都拥有相同的核心设计和运营原则。”

自2017年初以来,SINANO和Picosun一直在合作,目标开发微电子和光电子元件,如高电子迁移率晶体管(HEMT)和激光二极管,以及利用ALD的锂离子电池。

18   2018-10-09 14:19:37.003 中兴已研发出自主知识产权的10nm、7nm5G核心系统芯片 (点击量:0)

今年上半年中兴公司被美国商务部重启制裁,被禁止使用美国公司的芯片及操作系统,导致中兴公司业务停摆。虽然经过三个月的斡旋、整改,中兴与美国商务部达成和解,解除了制裁,但是中兴公司损失惨重,上半年净亏损78亿元。由于核心技术受制于美国公司,中兴事件也成为国内公司的惨痛教训,中兴之后也表态加大芯片研发投入。日前工信部长苗圩在参观中兴展台上,中兴表示已经研发出7nm、10nm工艺的5G核心系统芯片,而且是用于5G终端的。 人民邮电报日前报道了工信部长苗圩参观中国国际信息通信展的情况,苗部长去了中国移动、联通、铁塔、华为、普天以及中兴等公司的展区,其中介绍中兴展区时提到“在中兴通讯展区,苗圩特别关心5G终端的研发进度,在得知中兴通讯已经研发出7纳米和10纳米、具有自主知识产权的5G核心系统芯片后,面露赞许之色。” 从报道来看,中兴公司已经研发出10nm及7nm工艺的5G核心系统芯片,而且是用于5G终端的,这意味着中兴公司未来在5G手机上有可能应用自家研发的芯片,不再完全依赖外部供应商。 目前尚不清楚中兴所说的5G系统芯片具体是什么,如果是用于终端设备的,有可能是手机处理器,也有可能是手机基带,考虑到中兴在2014年就宣布ZX297510 LTE多模芯片平台通过中国移动终端公司品质保障部测试,这是当年少有的几个28nm基带,因此中兴的5G核心芯片更可能是5G基带处理器,中兴的手机处理器鲜有公开报道。 在中兴被解除制裁之后,中兴公司召开了股东大会,中兴新任CEO徐子阳表示,加大中兴微电子在芯片研发的投入,将工作重心放在主要配合中兴通讯主设备芯片的研发业务,比如基带芯片,5G传输交换芯片、IP芯片等,这些芯片是核心竞争力关键部分。 中兴微电子是仅次于华为海思、紫光展锐的第三大芯片设计公司,不过2017年起75亿元的营收跟海思的387亿、展锐的110亿元相差较大。

19   2018-10-09 14:18:42.327 卷轴式制造有机金属卤化物钙钛矿材料新方法可廉价制备下一代太阳能电池材料 (点击量:0)

美国研究人员日前发现了一种新方法,可廉价制备能替代传统硅晶体制造太阳能电池的新材料。这种材料能更高效地将阳光转化为电能,有望成为下一代太阳能电池的制造材料。美国宾夕法尼亚州立大学研究团队日前在美国《化学》杂志上发表报告称,有机金属卤化物钙钛矿材料可使用类似于报纸印刷的卷轴式制造方法,从而实现大量、低成本生产。 研究人员使用超快红外成像技术对这种材料的结构与组成进行了观察,发现它十分柔软,即使原子发生大规模振动,也能保持晶体结构。而处理硅等材料时,需要将晶体硬化来抑制原子振动。 论文作者、宾夕法尼亚州立大学化学副教授约翰·阿斯伯里说,硅太阳能电池制备复杂,难以满足大规模需求,研究人员一直在寻找新的替代材料。有机金属卤化物钙钛矿材料具备良好的吸光性,可提高电能转化效率。 阿斯伯里同时指出,目前有机金属卤化物钙钛矿材料常含铅等有毒物质,尚无法替代硅太阳能电池,但使用卷轴制备方法,将为开发下一代不含铅且性质更加稳定的有机金属卤化物钙钛矿材料奠定基础。

20   2018-10-09 14:17:46.263 华邦电斥资 3,350 亿台湾高雄建12 吋晶圆厂,预计2020 年完工 (点击量:0)

中国台湾高雄市政府10月1日表示,内存厂华邦电子进驻高雄路竹科学园区,预计投资 3,350 亿元兴建12吋晶圆厂,并将于3日动土,新厂预计2020 年完工;本次投资规模远胜过去15 年来路科投资的累计总额,预计将创造2,500 个高科技人才就业机会。 高雄市政府经济发展局表示,投资金额超过 3,000 亿元,从签约到动土历经一年达成,华邦电 12 吋晶圆厂将于后天动土,正式进驻高雄路竹科学园区,且投资规模远胜过去 15 年来路科的累计总额。 预计 2020 年新厂完工后,将陆续投产随机动态存取内存及编码型闪存,引爆高科技产业群聚高雄风潮;行政院也拍板定案,增设桥头第二园区,因应产业用地需求,高雄市政府表示将加速产业用地储备与开发。 高雄市代理市长许立明表示,华邦电是全球利基型内存的主要供货商,即使新加坡祭出优惠条件,最终仍决定落脚高雄。 市府去年起与科技部共同协助华邦电解决设厂投资问题,加快图说审查、供水供电等行政作业流程,让华邦电能以最快的速度建厂生产。 华邦电比鸿海投资美国更大手笔,在高雄厂投资金额高达 3,350 亿元,至少创造 2,500 个高科技人才就业机会。 在华邦电进驻前路科总投资金额仅有 375 亿元,此次华邦电不仅为路科 2004 年成立以来最大规模的投资案,投资规模远胜过去 15 年来的累计总额。 高市府经发局指出,统计显示,高雄半导体产业总产值已突破 5,000 亿,占全台湾将近 20% 且数据持续成长中。 近年 IC 材料、晶圆制造、封装测试等相关业者持续进驻及扩大产能,不断提出对于高雄产业用地的殷切需求。 此次华邦电布局高雄,已让高雄从高科技生产基地扩展为研发重镇,路竹科学园区、冈山本洲工业区、楠梓加工出口区与第二园区,俨然在北高雄的都会空间形成上中下游完整的半导体产业廊带。

21   2018-10-09 14:15:36.813 英特尔再投10亿美元用于提高14nm产能 (点击量:0)

在半导体制程技术投入上,英特尔每年都在不断增加。近期,有消息称英特尔将再追加投入10亿美元用于提升14nm产能。众所周知,英特尔是目前少有的几家能够自主研发、生产、制造半导体芯片的企业,而且在过去几年里,英特尔制程工艺始终停留在14nm节点。虽然向10nm制程迈进的速度有些慢,但英特尔在14nm制程节点的技术积累更多是为10nm制程夯实基础,以便更为顺利的过渡到7nm制程节点。 之所以追加投入,主要原因在于部分14nm制程产品供应紧张。英特尔首席财务官兼临时首席执行官Bob Swan指出,整个2018年,业界对英特尔的服务器和PC芯片需求大大超出了公司预期。2018年上半年,公司的数据中心业务同比增长23%,而的云业务同比增长43%。 此外,第二季度来自PC的需求也有所增长,这同样增加了对Intel产品的需求,因此Intel在7月份将今年的收入预测提高了45亿美元。 随着至强处理器和酷睿酷睿i9等高端产品需求的增长,英特尔工厂网络的压力也日益增加。从制造的角度来看,生产一颗28核的服务器CPU芯片显然更加困难,因为它们的物理尺寸远远大于PC上常用的双核或四核芯片。在一块晶元上刻画几百颗小芯片的良品率也要高于刻画几十颗大芯片。 因此,最近几个月英特尔不得不考虑优先生产其高利润的至强处理器和酷睿i9等高端产品,这正是目前14nm制程的中低端产品供应紧张的原因。英特尔眼下的14nm供应量总缺口高达50%,是影响今年下半年PC市场表现的最大不确定因素。而据外媒Tom"s Hardware称,英特尔甚至必须使用22nm制程来生产H310C芯片组,以释放其14nm制程的产能。 英特尔原本计划今年投资140亿美元用于资本支出,但随后又拨出另外10亿美元用于提高其14nm晶圆厂的产能。英特尔目前正在将这10亿美元投放到俄勒冈州、亚利桑那州、爱尔兰和以色列的生产基地,以增加14nm芯片的产量。

22   2018-09-28 10:31:39.043 美国空军的GaN技术将转移到BAE Systems的高级微波产品中心 (点击量:2)

BAE系统公司与美国空军研究实验室(AFRL)签署了一项合作协议,旨在将美国空军开发的氮化镓(GaN)半导体技术转移到高级微波产品(AMP)中心。

作为努力的一部分,BAE Systems将接受转移和进一步增强该技术,将其扩展到6英寸晶圆,以降低每芯片成本,并加强防御系统来控制关键技术的可访问性。

AMP主管Scott Sweetland说:“今天的毫米波GaN半导体是在研发实验室低量生产,并且相关成本高,或者是生产于国防供应商无法广泛使用的专属铸造厂。这项工作将利用AFRL的高性能技术和BAE Systems的6英寸制造能力,推动GaN MMIC性能,使其更加可靠和实惠,同时促进这一关键技术更广泛的使用。”

该项目的工作将主要在BAE Systems的70,000ft2微电子中心(MEC)进行,自2008年以来,MEC一直是DoD 1A类可信赖供应商。

23   2018-09-21 16:54:46.033 LGD入股nanosys研发量子点技术 (点击量:3)

据韩国《电子时报》报道,LG Display已经向美国量子点材料公司nanosys投资107亿韩元。而有趣的是,这一消息最近已经得到了LG Display方面的证实。对此,LG Display表示:它已向nanosys投资107亿韩元,收购了4%的股份。 相关资料表明,nanosys总部位于美国,是一家专业的量子点材料公司,并且拥有多项有影响力的专利,即便是强大如三星,也会从nanosys购买量子点材料。另外,值得一提的是,nanosys经常会成为全球公司并购交易的目标,尤其是三星电子与2016不安收购QD Vision资产后,业界对并购和投资nanosys的兴趣变得更大。