FD-SOI與FinFET互補(bǔ)，是中國(guó)芯片業(yè)彎道超車機(jī)會(huì)

摘要：本文介紹了Soitec半導(dǎo)體公司的全耗盡絕緣硅(FD-SOI)的特點(diǎn)、最新進(jìn)展及其生態(tài)系統(tǒng)，并將FD-SOI與FinFET作比較，分析了各自的優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用前景。

 2016年2月，Soitec宣布上海硅產(chǎn)業(yè)投資公司擬入資Soitec，促進(jìn)FD-SOI在中國(guó)的商用化。FD-SOI的特點(diǎn)是擅長(zhǎng)功耗和成本敏感型應(yīng)用，擅長(zhǎng)數(shù)字與混合信號(hào)SoC集成與高性能;而另一條技術(shù)路線——FinFET(3D晶體管)適合高性能數(shù)字處理等場(chǎng)合。“2010后SOI真正成熟，最大市場(chǎng)是平板電腦和智能手機(jī)領(lǐng)域的RF-SOI，模擬和功率采用Power-SOI，此外，還有數(shù)字處理的FD-SOI等。(如圖2)”Soitec數(shù)字電子業(yè)務(wù)部高級(jí)副總裁Christophe Maleville稱。

SOI與FinFET工藝和應(yīng)用對(duì)比

　　SOI特點(diǎn)是特殊材料、普通工藝。而FinFET的特點(diǎn)是普通材料，特殊工藝。FD-SOI基板的價(jià)值是電路的一部分已經(jīng)集成在基板里了，而且FD-SOI頂層硅厚度一致性非常好，硅層厚度的誤差可以確保控制在幾個(gè)原子層之內(nèi)，例如28nm工藝時(shí)3萬(wàn)個(gè)晶圓誤差只有±1原子層，這相當(dāng)于巴黎到北京的距離，海拔高度控制在1.4cm內(nèi)。FD-SOI可代替很多GaAs材料，因?yàn)樾阅芨摺Ａ硗夤暮统杀旧希現(xiàn)D-SOI也有很大優(yōu)勢(shì)。FD-SOI的成功案例包括NXP/飛思卡爾的i.MX 7和i.MX 8應(yīng)用處理器平臺(tái)，SONY新一代的GPS。另外在汽車領(lǐng)域很適合，性能與FinFET相當(dāng)，成本降低超過(guò)20%，即使在高溫下也只有很低的功耗，幾乎可以抵御所有輻射。“FD-SOI將使未來(lái)自動(dòng)駕駛成為可能，例如視頻處理器可以安裝在擋風(fēng)玻璃上。”Christophe Maleville說(shuō)道。

FD-SOI將是中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)彎道超車的機(jī)會(huì)

　　在制造工藝上，F(xiàn)D-SOI比FinFET更容易實(shí)現(xiàn)。目前三星、格羅方德(GlobalFoundries)有FD-SOI代工業(yè)務(wù)，國(guó)內(nèi)的華虹和SMIC也可生產(chǎn)FD-SOI，已有超過(guò)10家中國(guó)fabless(芯片設(shè)計(jì)公司)在設(shè)計(jì)相關(guān)芯片，一家產(chǎn)品已經(jīng)投產(chǎn)。目前中國(guó)正全面采用各類主流半導(dǎo)體技術(shù)，包括當(dāng)今晶圓廠廣泛采用的平面bulk技術(shù)、顛覆性的FinFET技術(shù)，及日益崛起、備受矚目的新興FD-SOI技術(shù)。“FD-SOI將是中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)彎道超車的機(jī)會(huì)，并可通過(guò)FD-SOI技術(shù)驅(qū)動(dòng)電子產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)。”Soitec公司市場(chǎng)和業(yè)務(wù)拓展部高級(jí)副總裁Thomas Piliszczuk指出。

本文來(lái)源于中國(guó)科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第3期第5頁(yè)，歡迎您寫論文時(shí)引用，并注明出處。