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大基金再度出手,FD-SOI在中国命运即将揭晓

上网日期: 2016年03月28日 ?? 作者: 邵乐峰 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:大基金? FD-SOI? 中国IC设计?

FD-SOI在中国的设计生态系统准备好了吗?

全耗尽绝缘硅(FD-SOI)是一种平面晶体管结构。虽然半导体行业近几十年来都在研发平面结构,但对于FD-SOI来说,这种平面架构是通过在绝缘硅片晶圆超薄的绝缘氧化埋层(BOX)上再生长一层超薄的单晶硅层来实现的。FD-SOI技术集成了两大互相协作的创新工艺:一是在底部硅层上部使用超薄的氧化绝缘体;二是用超薄的硅层造出晶体管沟道。由于采用超薄硅层,所以不需要沟道掺杂,使晶体管得以全耗尽。此外,薄氧化埋层使得基底偏压功能可以满足功耗/性能以及成本要求,从而进一步发展摩尔定律。

Soitec的看家利器是利用其自主研发的Smart Cut晶圆键合和剥离技术生产规格要求符合量产的FD-SOI基板,包括高质量、硅层厚度精确一致的基板,据称可确保生产的所有FD-SOI晶圆的顶部硅层厚度差异性在+/-5埃(?)之内,成熟性能无异于一般体硅(bulk silicon)。这就好比从巴黎到北京,在经过8217公里的距离后误差精度只有±1.4cm,难度极大。

实现最好的性能、功耗和成本效益,一直是FD-SOI的价值主张。Christophe Maleville认为,FD-SOI使摩尔定律延伸至28nm及更为先进的节点,适用于对成本敏感的应用,其优异的特性包括:与28nm bulk工艺相比,速度提升50%且拥有更佳的射频性能;电池使用时长比当前延长了5倍;光罩成本比FinFET低50%等。“目前市场上最优秀的GPS产品功耗大概在10mW,而使用FD-SOI技术制作的索尼新一代智能手表中的GPS芯片功耗却只有1mW,功耗降低了10倍。”

但FD-SOI的野心其实并不局限于成本敏感型应用。Christophe还在演讲中提到了汽车电子,认为基于高温环境下的高效存储和良好的功耗泄漏管理,FD-SOI将为汽车应用带来绝佳的可靠性。

“中国内地的代工厂、芯片制造厂起步比较晚,如果想跟韩国、中国台湾的芯片厂商竞争的话,我们认为FD-SOI就是可以改变整个竞争格局的技术,在主流市场的手机、电子产品、车载设备、互联网、Wi-Fi等,FD-SOI技术能给客户带来很多价值。”在Christophe所列举的中国IC设计厂商中,海思、展讯、中兴、新岸线、瑞芯微电子、华大、联芯科技等公司都赫然在列。

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F2:不断扩大的中国生态系统

在FD-SOI工艺领域,最具里程碑的事件是2015年7月Global Foundries专为超低功耗芯片推出的22nm FD-SOI“22FDX”工艺平台。数据显示,该工艺功耗比28nm HKMG降低了70%,芯片面积比28nm Bulk缩小了20%,光刻层比FinFET工艺减少接近50%,芯片成本比16/14nm低了20%,而且功耗超低,电压可以做到业界最低的0.4V, 并可通过软件控制晶体管电压,还集成了RF射频,功耗降低最多50%。甚至,它可以提供类似FinFET工艺的性能。GF 22nm FD-SOI工艺将于2016年下半年在德国德累斯顿工厂投产,为此已投资2.5亿美元。ARM、Imagination、ST、NXP、VeriSilicon、IBS、Semeria、Soitec等都表达了支持,将会采纳。

本文下一页:22nm FD-SOI比FinFET更具成本竞争力

  • 第2页:FD-SOI技术成本较低,适合中国?
  • 第3页:FD-SOI在中国的设计生态系统准备好了吗?
  • 第4页:22nm FD-SOI比FinFET更具成本竞争力

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