業界主要的半導體制造商與晶圓代工廠一直在努力打造足以與英特爾(Intel)競爭的3DFinFET，試圖挑戰這個多年來一直由英特爾主導的領域。而長久以來能與英特爾相抗衡的也只有IBM了，不過，該公司最近剛簽署一項協議，將旗下晶圓廠拱手賣給GlobalFoundries(據TheEnvisioneeringGroup研究總監RickDoherty指出，GlobalFoundries才剛取得三星FinFET制程技術授權)。此外，臺積電(TSMC)、AMD、飛思卡爾(Freescale)以及其他公司也宣稱緊隨英特爾與IBM的腳步，但尚未經證實。
在此背景下，即將于12月15-17日在美國舊金山舉行的“IEEE國際電子元件會議”(IEDM)上針對14nmFinFET設計展開的“決戰技術”(duelingtechnologies)議程，看來即將成為一場激烈的技術論戰。“IEEE采用決戰技術一詞正恰如其份”，Doherty表示，“參與IEDM的工程師們將會對于IBM與英特爾的驚人技術進展感到贊嘆。”
相較于前一代技術制程，英特爾14nmFinFET在電晶體閘極、矽鰭與互連尺寸方面均大幅縮減三分之一以上。
Envisioneering認為，即將在IEDM上披露的IBMFinFET技術細節傾向于支援已經整合于GlobalFoundaries14nm制程的三星/GlobalFoundariesFinFET技術。
“GlobalFoundaries將在IEDM上強調IBM晶片技術所具有的高密度記憶體、可擴展的功率預算以及600mm2的SoC等優勢，”Doherty指出，“而且還可能提供給更廣大GlobalFoundaries客戶。然而，這些技術是否會在三星的晶圓廠打造或成為GlobalFoundaries的其他FinFET替代技術，目前仍不得而知。”
IBM的3DFinFET架構以FD-SOI技術為基礎，不僅保留SOI優于平面技術的優點，還具備結構隔離、無摻雜、低功耗與低電壓作業的特性，據稱可實現更簡單的制程。
但無論是哪一種方式，Doherty表示，目前在此看來最大的贏家就是GlobalFoundaries和英特爾的客戶。
“在IEDM上，系統與晶片架構師將分別為其確定最佳的應用與市場。英特爾顯然正積極地致力于其最新的FinFET設計，”Doherty表示，“而GlobalFoundaries所擁有的兩種FinFET技術選擇對于尋求客制化解決方案的SoC、行動與高性能用戶來說，可能更具有吸引力。”
IBM和英特爾兩家公司的FinFET技術最大差異就在于：英特爾一如往常地采取傳統的塊狀矽晶途徑開發其FinFET設計，并使其保持較競爭對手領先2-4年的優勢。自2011年以來，英特爾已經為其22nmIvyBridge以及其后的Haswell微架構處理器采用FinFET技術進行量產制造了。最近，該公司還宣布成功地移植該技術至旗下最新CoreM系列核心的14nmBroadwell微架構。
另一方面，IBM所采取的開發途徑則使用更昂貴的SOI基板，據稱這種方式能夠簡化制程，實現更低電壓作業以及更低功耗的晶片。
FinFET元件是專為減輕短通道閘櫪電晶體漏電流效應而設計的，并已經證明無論是在采用或未采用SOI的情況下均可采用。透過包覆圍繞矽鰭通道周圍的閘極，就能夠完全或近乎完全地耗盡通道，以避免漏電流導致晶片過熱。
根據IEDM，英特爾將揭示其制程機密，包括其摻雜技術可避免矽鰭下漏電流，以及保持非常低的摻雜矽鰭，從而減緩變化；以及其使用兩級80-160nm最小間距的氣隙絕緣互連，使電容延遲減少17%；在低k電介質中嵌入8層52nm間距互連；以及一款具有0.588平方微米氣泡的140Mb嵌入式SRAM記憶體。
完全飽和的驅動電流明顯比英特爾22nm第一代FinFET更高(NOMS改善了15%，并針對PMOS電晶體改善了41%。根據IEDM，英特爾還將討論如何實現如此高長寬比的矩形矽鰭(高42nm而寬僅8nm)。英特爾的所有電晶體均能以0.7V的供電電壓作業。
IBM的14nmFinFET技術
IBM則將介紹其打造14nmFinFET的SOI途徑，強調其絕緣基板的價值在于減少了隔離元件的制程步驟。其最新的14nmFinFET比平面型22nm電晶體更快35%，而且只需使用0.8V的電壓作業。
IBM將展示號稱是世界上最小以及最密集的DRAM單元，僅占用0.0174mm2大小。據IEDM表示，IBM還將介紹其獨特雙功函數制程，利用NMOS與PMOS的電晶體閾值電壓最佳化，從而實現了高速與低功耗，而不至于造成通道的遷移率退化。
IBM還將烗耀其15級銅互連技術，它可在600mm2的復雜SoC上進行功率與時脈分配，以實現視訊游戲機到企業資料中心等各種應用。
（來源：eettaiwan 2014年10月23日）
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