ОАО ИНТЕГРАЛ


Выпуск  № 7(978) от  15 марта 2013 года


Мировой рынок


Altera и Xilinx перейдут с CoWoS- на PoP-технологию при корпусировании своих чипов


Перевод продукции следующего поколения на 20-нм техпроцесс с корпусированием в TSMC по CoWoS-технологии за последние месяцы не оправдал ожиданий Altera и Xilinx. Согласно отчету, опубликованному в китайском издании Economic Daily News (EDN), Altera и Xilinx будут корпусировать свои кристаллы следующего поколения с использованием технологии PoP (корпус-на-корпусе), отказавшись от процесса объемной сборки чипов CoWoS (кристалл-на-пластине-на-подложке), разработанного компанией Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC).

Сборка кристаллов в корпус по CoWoS-технологии компании TSMC. Рисунок: Xilinx

Сборка кристаллов в корпус по CoWoS-технологии компании TSMC. Рисунок: Xilinx

Altera и Xilinx рассматривают возможность размещения своих заказов на корпусирование чипов в компаниях Advanced Engineering Semiconductor (ASE) и Siliconware Precision Industries (SPIL), которые в 2013 г. планируют наращивать производственные мощности для PoP-технологии. Согласно EDN, Amkor Technology также является для чипмейкеров альтернативной компанией для размещения заказов по сборке кристаллов.

Технология корпусирования PoP

Технология корпусирования PoP

Перевод продукции следующего поколения на 20-нм техпроцесс с корпусированием в TSMC по CoWoS-технологии за последние месяцы не оправдал ожиданий Altera и Xilinx по коэффициенту отдачи, а также по стоимости производства на единицу продукции, что вынудило чипмейкеров искать альтернативные решения для сборки своих кристаллов.
Как сообщается в EDN, в компаниях TSMC, ASE и SPIL отказались комментировать отчеты рынка. Но при этом в TSMC заявили, что компания будет продолжать продвигать свою CoWoS-технологию, и стремление компании получить доход в 1 млрд долл. США к 2015 г. от CoWoS-бизнеса остается неизменным.
www.russianelectronics.ru/engineer-r/news/11.03.2012


Рынок микроэлектроники начинает 2013 год блестяще


По данным Ассоциации полупроводниковой промышленности (SIA), средний за квартал объем мировых продаж интегральных схем в январе 2013 г. вырос на 3,8% по сравнению с январем 2012 г.
По данным Ассоциации полупроводниковой промышленности (SIA), средний за квартал объем мировых продаж интегральных схем в январе 2013 г. составил 24,05 млрд долл., что на 3,8% больше, чем в январе 2012 г., когда продажи составили 23,16 млрд долл.
Среднее значение за январь 2013 г. было на 2,8% меньше от 24,74 млрд долл. за декабрь 2012 г., что отражает нормальные сезонные тенденции, сообщила SIA.
Северная и Южная Америки показали наибольший объем продаж по сравнению с любым январем, начиная с 2001 г. В разрезе регионов, по сравнению с предыдущим годом, продажи возросли в обеих Америках на 10,5% и Азиатско-Тихоокеанском регионе на 7,8%. Однако в Европе они упали на 4,9%, а в Японии – на 12,3%.
SIA предоставила данные за месяц, как среднее значение за квартал, несмотря на то, что источник данных, WSTS (Международная организация статистики полупроводниковой промышленности), отслеживает фактические ежемесячные данные. SIA и другие региональные организации полупроводниковой индустрии предпочитают использовать усредненные значения, потому что они сглаживают фактические данные, которые, как правило, показывают провалы в начале и пики в конце кварталов.
«Под влиянием длительного усиления рынка в обеих Америках мировая полупроводниковая промышленность получила импульс в конце 2012 г. с обнадеживающим стартом в 2013 г., но при этом текущая экономическая неопределенность сдерживает более высокие темпы роста», – заявил Брайен Тухи (Brian Toohey), исполнительный директор SIA.

Мировой средний за квартал объем продаж интегральных схем в январе 2013 г. по регионам, в млрд долл. США. Источник: SIA.

Мировой средний за квартал объем продаж интегральных схем в январе 2013 г. по регионам, в млрд долл. США. Источник: SIA.
На рисунке: Первый блок данных – объем продаж от месяца к месяцу, второй – год к году, третий – скользящее среднее значение за квартал.

www.russianelectronics.ru/engineer-r/news/11.03.2013


Прочее в России


Дворкович поручил разрабатывать медтехнику в России на основе биочипов


Вице-премьер РФ Аркадий Дворкович поручил Минздраву подготовить к 1 мая текущего года федеральную целевую программу по развитию инновационной медицинской техники на основе биосенсоров.
Вице-премьер РФ Аркадий Дворкович поручил Минздраву подготовить к 1 мая текущего года федеральную целевую программу (ФЦП) по развитию инновационной медицинской техники на основе биосенсоров и биочипов.
"Участники заседания обсудили также вопрос использования биотехнологий для разработки инновационной медицинской техники, в том числе современных диагностических средств на основе биосенсоров и биочипов. Было принято принципиальное решение о поддержке соответствующего направления. Аркадий Дворкович дал поручение заинтересованным федеральным органам исполнительной власти подготовить к 1 мая 2013 года предложения по развитию диагностических и скрининговых технологий", — говорится в сообщении, опубликованном в пятницу на сайте правительства РФ.
Кроме того, на заседании рассматривались вопросы совершенствования законодательной базы в сфере применения биомедицинских клеточных технологий, в том числе таможенного регулирования, биомедицинского применения тканей человека, налоговых преференций. Вице-премьер призвал ускорить разработку соответствующих нормативно-правовых актов.
www.russianelectronics.ru/engineer-r/news/06.03.2013


Аналитика/Прогнозы


Конференция ISSCC: литография жесткого ультрафиолета — лучший выбор для техпроцесса 10 нм и ниже


На международной конференции ISSCC лидирующий производитель литографического оборудования компания ASML рассказала о прогрессе литографии жесткого ультрафиолета (EUV), которая, по их мнению, будет наилучшим выбором для производства микросхем, начиная с техпроцесса 10 нм и менее. Более осторожно представитель компании высказался о перспективе использования 450-мм подложек в промышленном масштабе.
С использованием двукратного экспонирования и других приемов литография жесткого ультрафиолета (EUV) может формировать элементы по техпроцессам 7 нм и 3 нм, заявил технический директор ASML Мартин ван ден Бринк (Martin van den Brink) после основного доклада на международной конференции по интегральным схемам (ISSCC). «Я не вижу теоретического предела в этом процессе Вопрос в том, будет ли это выгодно нам экономически», –сказал он.
Он также обсудил планы поддержки коммерческого производства 450-мм пластин в 2018 г. с помощью литографии жесткого ультрафиолета второго поколения. В то время как Intel, Samsung и TSMC выделили в прошлом году дополнительное финансирование в размере 828 млн евро на разработку EUV, сегодня Intel является единственной компанией, финансирующей программу освоения пластин диаметром 450 мм, – в размере 553 млн евро, подчеркнул он.
«Мы все еще проявляем осторожность в вопросе 450-мм подложек, пока только один заказчик проявляет настойчивость», – отметил он в своем докладе.
Прототип успановки EUV в ASML недавно воспроизвел до 4 млрд световых импульсов мощностью 60 Вт, это эквивалент почти 40 часов работы, сообщил ван ден Бринк участникам ISSCC (см. рисунок ниже). «Это наибольшее достижение и пару месяцев назад мы не могли показать такого», – сказал он.

Стабильность отражения коллекторного зеркала EUV в диапазоне до 60 Вт

Стабильность отражения коллекторного зеркала EUV в диапазоне до 60 Вт

По вертикали: нормализованная отраженная мощность EUV (%). По горизонтали: число импульсов. Справа: 4 млрд импульсов соответствует примерно 40 часам непрерывного излучения. Многослойный коллектор, многокиловаттный лазер, плазма, оловянная капельная мишень.
Ван ден Бринк также продемонстрировал результаты EUV при мощности 40 Вт, которая дает смоделированную продукцию с выходом годных 99,99% в пяти циклах, теоретически выдавая 165 подложек в час. «Но проблема пока в том, что мы должны поддерживать такую производительность», – добавил он. Чтобы сделать коммерческое производство реальным, ASML поставило целью достичь изготовления 100 подложек в час при мощности 250 Вт. В 2014 г. компания надеется создать прототип с производительностью 70 подложек в час, отметил он.
ASML сейчас работает над одной из проблем EUV – дефектами фотошаблона – путем создания защитной пленки для фотошаблона. Сегодня применение систем иммерсионной литографии может быть расширено до норм техпроцесса 10 нм с использованием двухкратного экспонирования с разными шаблонами, но EUV предлагает лучшую альтернативу с одним шаблоном, убеждал он.
Это обсуждение подняло вопрос об объеме инвестиций, который промышленность вложила в такую технологию, и о том, что одна компания должна продолжить продвижение инновации в микроэлектронике.
Иммерсия не дойдет до 10 нм, заявляет ASML

Современная иммерсионная литография экономически не способна создавать 10-нм микросхемы, сказал Ван ден Бринк, возражая позиции руководства Intel, заявленной в прошлом году.

На рисунке: Логика: 50%-ное масштабирование для 10-нм техпроцесса возможно только с EUV

На рисунке: Логика: 50%-ное масштабирование для 10-нм техпроцесса возможно только с EUV

Уменьшение ограничено примерно 25 процентами с использованием иммерсионного процесса из-за ограничений компоновки и возможностей литографии. График: по вертикали – нормализованный размер кристалла (%), по горизонтали – Соотношение N20/16, минимум плотности двойного шаблона, тройной шаблон, EUV. Справа вверху: Тройной шаблон не демонстрирует точность размеров. Справа внизу: EUV соответствует всем требованиям к литографии.
Многообещающие результаты EUV при мощности 40 Вт

ASML запустила прототип EUV мощностью 40 Вт, получив высокие результаты на моделях с производительностью 165 подложек в час в коротких циклах, см. рис.

На рисунке: Увеличение мощности источников EUV, включая оценки производительности для системы EUV NXE:3300B. На графике: синим – мощность (Вт), красным – производительность NXE:3300B (подложек в час). Справа: изменение дозы кристалла. При мощности 40 Вт: смоделированный выход годных кристаллов 100% при 0,5% дозе, за 5 последовательных циклов, где >1ч соответствует >165 обработанных подложек.
EUV-литография в тесте преодолела норму техпроцесса 13 нм

ASML впервые признала, что использовала EUV-литографию для создания элементов с половиной шага (half pitch) в 13 нм. «Технические характеристики не является проблемой», – сказал Ван ден Бринк.

На рисунке: Характеристики EUV литографии достигли запланированных значений. Формирование рисунка и степень перекрытия элементов уже соответствуют спецификации.
Сравнение степени перекрытия элементов по всей подложке для машин NXE:3300B (EUV литография) и NXT:1950 (Аргон-фторидная иммерсионная литография). NA – числовая апертура. HP (half pitch) – половина расстояния между элементами.

Абсолютная уверенность в перспективах EUV

EUV системы, запланированные в этом и следующем году, – это все еще прототипы промышленных систем, но ASML остается уверенной в выпуске коммерческих версий в 2015 и 2016 гг.

На рисунке: Подготовка EUV литографии к внедрению в производство

На рисунке: Подготовка EUV литографии к внедрению в производство


* Характеристики EUV литографии соответствуют ожиданиям заказчика, кроме экономических (производительность и время непрерывной работы).
* ASML и Cymer наращивают усилия, чтобы выполнить обязательства перед заказчиками добиться в 2014 г. производительности 70 подложек в час с энергией 15 мДж/кв.см.
* Планируется дальнейшее развитие существующей технологии с числовой апертурой 0,33 с помощью доработок системы – степени перекрытия, проекционных линз, облучателя, фоторезиста – что приведет к снижению разрешающей способности до 7 нм нормы техпроцесса.
* ASML согласовала увеличение программы финансирования EUV литографии на 828 млн евро на ближайшие пять лет со своими заказчиками Intel, Samsung и TSMC.
EUV достигла 7 нм и даже 3 нм
Ван ден Бринк в своем докладе дал оценку сценариев развития EUV с двойным шаблоном в техпроцессе до 7 нм и с использванием других методов даже до 3 нм.

Тенденции литографии будущего

Тенденции литографии будущего


* Ожидается, что EUV будет масштабируемой до half pitch меньше 5 нм с использованием комбинации более высоких апертур, двойного шаблона и возможно меньших длин волн.
* Альтернативные литографические методы дадут лучшее разрешение, однако:
- Производительность электроннолучевой литографии резко падает в зависимости от разрешения.
- Процент выхода годных импринт-литографии ограничен дефектами
* Прямая самосборка, если будет применима, станет дополнением к EUV литографии и може быть использована в качестве более экономически выгодной альтернативы существующему двойному структурированию и/или для улучшения равномерности критического размера.
Слева внизу: Восстановление контактных отверстий: критический разммер (CD) – 79 нм -> 29 нм, однородность критического размера (CDU) – 3,5 нм -> 1,3 нм, CHR – 2,7 нм -> 0,7 нм, точность контактного позиционирования – X: 2 нм, Y: 2,1 нм.
Справа внизу: Прямая самосборка с использованием фиксации шаблона на основе литографии.
Для 450-мм подложек экономика не очень радужная
Производители микросхем не смогут ничего достичь с сегодняшними показателями производительности подложек по сравнению с подложками 450 мм, сказал Ван ден Бринк

Экономика литографии – проблема перехода с 300 до 450 мм. Новой технологии нужно остаться невысокой по цене.

Экономика литографии – проблема перехода с 300 до 450 мм. Новой технологии нужно остаться невысокой по цене.

Слева: 300 мм – обрабатывается 96 полных кристаллов, 450 мм – 200 полных кристаллов.
Таблица: строки – предел для 300 мм, линейное масштабирование для 450мм, новая технология для 450 мм. Столбцы: Производительность (Подложек в час; кв.м. кремния в час; отношение 450мм/300мм), Относительная стоимость (стоимость; стоимость за кв.м. кремния).
Новая 450 мм технология должна сбалансировать стоимость (производительность) и технические характеристики (степень перекрытия элементов).
Для 450 мм подложек необходим абсолютно новый дизайн
Большие подложки потребуют новых EUV- и иммерсионных систем, заявляет ASML.

QXT иммерсия для 450 мм: почти полностью новое устройство. Иммерсионные 450 мм системы будут работать в 2016 г. с качеством эквивалентным EUV; платформа поддерживает сухие системы.
Слева направо: оптика излучения и проецирования + модули стадии фотооригинала являются одинаковыми с 300 мм системами; модуль загрузки фотооригинала; модуль загрузки подложек; платформа обработки подложек; система измерения платформы обработки подложек; тепловые системы; системы питания, подачи газа, охлаждения.
450 мм для производительности и стоимости

По оценкам ASML, коммерческие поставки 450 мм подложек начнутся в 2018 г. на установках, которые она планирует поставить заказчикам в 2015 и 2016 гг.

* Миниатюризация становиться большим риском для наших заказчиков, подверженных технологическому риску в целом. 450 мм выглядит как сценарий двойного снижения затрат. Однако снижение специфических затрат на литографию для 450 мм подложек будет ограничено, так как производительность изменяется резко отрицательно с ростом площади подложки.
* ASML принимает участие в программе финансирования проекта 450 мм в размере 553 млн евро в течение 5 лет, в которой Intel выступает заказчиком, а дата готовности – 2015-2016 гг.
* 450 мм литография должна быть введена в эксплуатацию в 2015 г. с использованием EUV систем и в 2016 г. с иммерсионными системами.
* В целом остается беспокойство из-за очень ограниченных планов внедрения 450 мм подложек в целом по промышленности.
Источник: EE Times
www.russianelectronics.ru/engineer-r/news/13.03.2013


Закон Мура побит законом Райта


Закон Мура, по мнению ряда специалистов, устарел как индикатор тенденции. Но он является только одним из нескольких конкурирующих законов с именами Синклера-Клеппера-Коена, Годдарда, Райта.
Недавно, ученые Массачусетского Технологического Института (MIT) сравнили точность каждого из законов-конкурентов в коротко- и долгосрочных прогнозах. В MIT утверждают, что их выводы улучшат точность будущих прогнозов технологического прогресса, технологий-претендентов и стратегий глобальных модернизаций.
В целом, наилучшим долгосрочным предсказателем является закон Райта, который имеет более высокую точность по сравнению с законом Мура благодаря разделению всего диапазона на периоды единиц произведенной продукции вместо абсолютной шкалы времени. Например, закон Мура предсказывает, что каждые 18 месяцев число элементов в чипах будет удваиваться, в то время как закон Райта прогнозирует, что с увеличением числа произведенных единиц продукции стоимость производства падает (независимо от того, сколько времени это может занять). Таким образом, закон Райта, названный именем авиационного инженера Теодора "T.P." Райта, предлагает более точный долгосрочный прогноз, потому как он автоматически учитывает темп экономического роста.

На рисунке: по-вертикали – Ожидаемый корень абсолютного логарифма ошибки, по-горизонтали – период (лет). Источник: EE Times
Рост ошибки прогнозирования законов-соперников закона Мура показывает, что закон Райта – наилучший в долгосрочных прогнозах, закон Годдарда – наихудший в короткосрочных прогнозах, закон Синклера-Клеппера-Коена (SKC) – наихудший в долгосрочных прогнозах.
Закон Райта и другие альтернативы, например, Годдарда (который предполагает, что прогресс движется только экономией на масштабе) и Синклера-Клеппера-Коена (который объединяет законы Райта и Годдарда), были сопоставлены с фактической себестоимостью и количеством продукции в 62 различных технологиях, включая компьютеры, системы связи, солнечные элементы, авиация и автомобили. Накопленные данные позволяют провести точные сравнения с использованием «ретроспективного анализа», посредством чего была разработана статистическая модель для оценки эффективности каждого из законов за период времени.
Результаты, представленные MIT, показывают, что при аккуратном применении накопленных данных будущий технологический прогресс стал предсказуемым со средней точностью около 2,5% за год. Исследование провели профессор Массачусетского Технологического Института Джессика Трансик (Jessika Trancik), профессор Института Санта-Фе Бела Надь (Bela Nagy), профессор Оксфордского Университета Дойн Фармер (Doyne Farmer) и профессор колледжа St. JohnOs (Санта-Фе, США) Кван Буй (Quan Bui).
Источник: EE Times
www.russianelectronics.ru/engineer-r/news/15.03.2013


Разное


Создана неуязвимая электроника


Команде ученых и инженеров удалось создать крошечный микрочип, усилитель мощности миллиметровых волн, который способен восстанавливать работоспособность даже после серьезных повреждений.


 
Ученые из Калифорнийского технологического института создали электронику, которая самовосстанавливается после повреждений. Прибору на ее основе будут не страшны короткие замыкания, радиационное облучение, механические повреждения и т.д. В ходе экспериментов различные части микрочипа даже уничтожали мощным лазером, но все равно "умная" схема восстанавливала работоспособность менее чем за секунду. При этом чип настолько мал, что на мелкую монету могут поместиться 76 таких устройств.
"Это было невероятно впечатляюще. Мне кажется, что мы были свидетелями следующего шага в эволюции интегральных схем, - говорит один из разработчиков уникальной технологии Али Хаджимири. - Мы буквально взорвали половину усилителя и испарили многие из его компонентов, включая транзисторы. Тем не менее, он смог восстановиться и продемонстрировал почти максимальную производительность".
До сих пор даже мелкие неисправности часто оказываются фатальными для интегральных микросхем. Специалисты из Калифорнийского технологического института решили создать микрочипы, обладающие чем-то вроде "иммунной системы", которая обнаружит проблему и восстановит работоспособность чипа.
В результате удалось создать прототип подобной микросхемы. "Неуязвимый" усилитель мощности включает множество надежных датчиков, которые контролируют температуру, ток, напряжение и потребляемую мощность. Информация с этих датчиков подается на центральный процессор, который выступает в качестве «мозга» системы. Процессор анализирует эффективность работы усилителя и, если это необходимо, переключает функции тех или иных компонент.
Интересно, что "мозг" не функционирует на основе алгоритмов, то есть не обязательно заранее предугадывать всевозможные типы поломок. Вместо этого процессор делает выводы на основе совокупных показаний датчиков. Проще говоря, система всегда автоматически находит оптимальную конфигурацию для максимальной производительности, "не интересуясь" причиной поломки.
Таким образом, сложные микросхемы могут автоматически поддерживать высокую эффективность работы в самых разных условиях, например при перегреве или падении напряжения. В случае серьезного повреждения такая микросхема сохранит хотя бы минимальную работоспособность, что в некоторых ситуациях может спасти жизни людей.
Сегодня без электроники невозможно представить ни одну область деятельности. Фактически, наша цивилизация базируется именно на компьютерах, и надежность этих машин имеет первостепенное значение. "Неразрушаемые" микросхемы несомненно станут важным шагом к сверхнадежным космическим кораблям, автомобилям, самолетам и т.д.
http://rnd.cnews.ru/tech/electronics/news/14.03.2013


Консультации

Отдел перспективного маркетинга:
Тел.                       + 375 17 398 1054
Email: markov@bms.by
ICQ: 623636020
Бюро рекламы научно-технического отдела
Тел.                       + 375 17 212 3230
Факс:                     + 375 17 398 2181


Home Map

Back

Contact

Engl Russ

© Reseach & Design Center 2014