Soitec半导体FD-SOI技术 助力中国创新蓝图

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由于在设计物联网系统单晶片方面表现出的超低功耗和节能应用,FD-SOI的能耗、性能、成本优势正日益受到瞩目,尤其在中国市场,其在智能手机、智能家居,和智能汽车方面的应用表现非常抢眼。

作为世界**的FD-SOI基底生产商和供应商,法国Soitec半导体公司Soitec市场和业务拓展**副总裁ThomasPiliszczuk,以及Soitec数字电子商务部**副总裁ChristopheMaleville向我们介绍了Soitec、合作伙伴及业界在FD-SOI上的*新进展。

Soitec作为全球**的半导体工程基板供应商,引领全球SOI晶圆供应,在法国、新加坡、中国都建立工厂进行晶圆量产。与中国产业生态也有十年伙伴关系,且涵盖了研发中心、代工厂、资金伙伴等全产业链。从小众细分市场到庞大的消费品市场,Soitec积极参与到庞大的消费品市场中,开发了独有的SOI产品领域。

FD-SOI的价值主张:实现*好的性能、功耗和成本效益

FD-SOI是一项利用成熟的平面工艺的创新技术(采用现有的制造方法和基础设施),同时使摩尔定律延伸至28nm及更为先进的节点,适用于对成本敏感的应。优化后的SOI晶圆将硅层厚度与平坦度控制在理想范围内,充分发挥FD优势,使得电路的一部分已经集成在基板里了。硅层厚度的误差可以确保控制在几个原子层之内。用FD-SOI可以在无需全面改造设备结构、完整性和生产流程的前提下实现摩尔定律下的芯片面积微缩、能耗节省、性能提升及功能拓展。相较而言,FD-SOI能够实现*好的性能、功耗和成本效益。

FD-SOI元件与目前主流的设计与电子设计自动化(EDA)工具相容,因此可提供快速入市的解决方案。该技术需要使用FD-SOI基板来制造使用了FD-SOI技术的芯片。

FD-SOI的应用案例

据介绍,FD-SOI应用的首要目标是吸引主流IC设计厂商/电子消费品公司。现代电子产品的发展走向仍然被消费者的期待所主导。他们期待未来的产品价格更低、能效更高、电池使用时长更久、性能更强、功能丰富,而且尺寸更小。

*早采用FD-SOI技术的产品是来自索尼(Sony)的GPS,索尼基于FD-SOI技术的下一代GPS相比市场上目前***的GPS产品,从10mW降低到1mW,对于汽车电子而言,高性能低功耗,FD-SOI为汽车增添了可靠性,将使未来自动驾驶成为可能。

格罗方德22FDX™平台是**在高于500Mhz的ARMA7处理器上证实0.4V运作能力的技术,22FDX™平台具有业内**22nm采用全耗尽绝缘硅(FD-SOI)工艺,以28nmbulk的成本提供与FinFET相似的性能和能效超低能耗,可在0.4伏电压下运行。功耗比28HKMG低70%,芯片面积比28nmBulk小20%,芯片成本较FinFET更低(数据由格罗方德提供)。22FDX在机顶盒、数字电、视可穿戴设备、汽车等多类应用中加速创新。

FD-SOI拥有*佳的功耗、性能和成本平衡的特性受到了首批拥护者认可。

不断壮大的生态系统

FD-SOI技术的生态系统发展正在几个方面逐步展开。三星及格罗方德——全球四大半导体代工厂中的两家——已经宣布计划量产并采用FD-SOI晶圆进行多项下线试产(即tape-out,指硅芯片从设计到制造的这一步骤)。FD-SOI的设计生态系统也在持续壮大之中,并且在28nm和22nm的工艺节点上进展尤为迅猛。众多电子设计自动化(EDA)公司正积极研发与FD-SOI相关的IP。目前已有多家IC设计厂商公开表示全面拥抱这项技术,其中一些宣布将在未来的开发路线图中采用FD-SOI技术。很多其他公司也已开始使用这项技术,只是还未官方宣布其未来规划。

中国市场可通过FD-SOI技术驱动电子产业增长

中国将成为包括半导体在内的电子产业价值链的主要增长地区。为了满足各种各样的电子产品的需求,中国正全面采用各类主流半导体技术,包括当今晶圆厂广泛采用的平面bulk技术、颠覆性的FinFET技术,及日益崛起、备受瞩目的新兴FD-SOI技术。

中国的IC设计厂商现在可以设计产品并立即获得FD-SOI全球生态系统中的两家**代工厂——三星(Samsung)及格罗方德(GlobalFoundries)——的资源支持。FD-SOI技术也符合中国代工厂的需求。

随着FD-SOI生态系统的不断壮大,显而易见,这一技术将会在中国乃至全球半导体行业承担举足轻重的角色。

Soitec已实现FD-SOI基板的高良率成熟量产,其300mm晶圆厂能够支持28nm、22nm及更为先进的节点上大规模采用FD-SOI技术。如今,全球有三家位于三大洲的公司能够供应FD-SOI晶圆——Soitec(欧洲)、信越半导体(亚洲)、SunEdison(北美洲)。这三家公司均采用了行业标准的SOI基板制造技术SmartCut™。

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