只能FinFET或FD-SOI?制程二合一也行!

2015-07-06 09:25:27来源: 互联网
在我们大多数人“非黑即白”、“非此即彼”的观念里,半导体业者应该不是选择FinFET就是FD-SOI制程技术;不过既然像是台积电(TSMC)、GlobalFoundrie或三星(Samsung)等晶圆代工厂,必须要同时提供以上两种制程产能服务客户,有越来越多半导体制造商也正在考虑也致力提供“两全其美”的制程技术。

例如飞思卡尔半导体(Freescale Semiconductor)最近就透露,该公司正在14至16奈米节点采用FinFET技术,以及在28奈米节点采用FD-SOI制程技术,只为了达成相同的目标--更高的速度以及更低的功耗--不过是针对不同的半导体元件产品;此外飞思卡尔也在尝试在下一世代的半导体制程节点,将两种技术结合在一起。

“飞思卡尔与所有的晶圆代工业者都有合作关系,也具备从低复杂性到超高复杂性的制程技术与连结技术能力,其中有很多是独家的;”飞思卡尔微控制器(MCU)事业群的应用处理器与先进技术副总裁Ron Martino表示:“因此,我们已经针对FinFET与FD-SOI制程开发了最佳化的技术蓝图。”

Martino进一步举例指出,FD-SOI晶圆片较昂贵,不过适合低功耗或高性能的应用,搭配飞思卡尔的28奈米i.MX非常完美;至于FinFET制程,该公司认为该技术是数位连网(digital networking)产品线成功的关键,能以良好的价格与性能比达成他们提高产品速度的目标。


SOI产业联盟(成员包括IBM、Imec、Soitec、ST与飞思卡尔)已经尝试将FinFET技术与SOI结合,图中显示埋入氧化层(buried-oxide,BOX;图右)已经为FD-SOI薄化 (图片来源:SOI产业联盟)

Martino甚至认为,未来可能会有一些透过结合FinFET与FD-SOI所带来的“惊喜”,也许是将这两种技术在下一个半导体制程节点合并在一起,同时在未来许多年维持以28奈米FD-SOI制造较低阶的产品。

“FD-SOI制程需要感测器整合,28奈米节点具备所需的RF与类比功能,能让许多可穿戴式装置在连结性与低功耗方面取得具吸引力的平衡;”Martino表示:“各个节点的甜蜜点(sweet spot)是FD-SOI在40奈米节点与28奈米节点,FinFET则是更先进的节点如14~16奈米节点。在制程微缩以及成本的最佳化方面,我们将看我们能如何有效地利用FD-SOI与FinFET。”


图中显示在SOI上的FinFET之鳍式电晶体如何能被更好的隔离,以及无期限的通道如何简化了制程步骤 (图片来源:SOI产业联盟)

意法半导体(STMicroelectronics)是选择FD-SOI优先于FinFET,前者是藉由在电晶体(BOX)之下放置一层薄的绝缘体,因此让未掺杂的通道达到全空乏(full-depletion),将泄漏电流缩减到最小。不过FD-SOI还有一个通常被忽视的优势,是极化(polarize) BOX下方基板的能力,也就是“顺向基底偏压(forward body biasing,FBB)”。

顺向基底偏压在功耗与性能折衷的最佳化方面非常有效率,而且藉由在运作过程中改变偏置电压,设计工程师能让他们的电晶体在不使用时达到超低功耗,但又能在速度如常时于关键时刻达到超高效能。

飞思卡尔表示,FD-SOI在28奈米节点与非常省电之低功耗元件的智慧整合方面是领先技术,而且能扩展到28奈米以下,FinFET则是在更先进的制程节点产出今日最高性能的元件;这两种技术都会产生全空乏通道,只是以不同的方式--所以如果让两者结合在一起呢?


块状晶圆与SOI晶圆上的FinFET成本差异,会随着所需的额外制程步骤而抵销,但在SOI上仍然较昂贵 (图片来源:SOI产业联盟)

“FD-SOI是全空乏,FinFET也是全空乏,你甚至可以将两种技术结合在一起;”Martino 表示:“总之,飞思卡尔将继续最佳化我们的产品阵容,因为我们需要广泛的技术与制程,从i.MX最佳化到嵌入式快闪记忆体最佳化,所有都将会需要适合它们的制程。”

有些半导体业者专注于FD-SOI,有一些则锁定FinFET,但对无晶圆厂业者与半无晶圆厂(semi-fabless)来说,晶圆代工业者能提供两种技术选项;所以为什么不将两者混搭甚至结合在一起呢?事实上SOI产业联盟,正在实验于7奈米节点结合两种技术,跨越闸极全面拓展鳍式架构,而且利用三五族(III-V)通道。

关键字:FinFET  FD-SOI  制程  半导体

编辑:刘燚 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/manufacture/2015/0706/article_11191.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
FinFET
FD-SOI
制程
半导体

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 市场动态 半导体生产 材料技术 封装测试 工艺设备 光伏产业 平板显示 电子设计 电子制造 视频教程

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved