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FDSOI技术或成中国IC崛起的唯一希望

 七皮郎 2018-03-02

现在主流的芯片制程工艺是FinFET。FinFET使得芯片获得更好的性能,且具有进一步的微缩空间。现在市场主流的16NM、14NM芯片都是使用了FinFET工艺。

我们来简单的看看什么是FinFET。FinFET,Fin Field-Effect Transistor,即鳍式场效应晶体管,是一种互补式金属、氧化物半导体场效晶体管。FinFET是源自于传统晶体管的一项创新设计。在传统晶体管结构中,控制电流通过的闸门,只能在闸门的一侧控制电路的接通与断开,属于平面的架构。而在FinFET的架构中,闸门成类似鱼鳍的叉状3D架构,可于电路的两侧控制电路的接通与断开。这种设计相对于旧的晶体管设计,可以大幅改善电路控制并减少漏电流,也可以大幅缩短晶体管的闸长。

FDSOI技术或成中国IC崛起的唯一希望

继FinFET之后,近年来FDSOI工艺越来越受到业内的关注,其技术优势和应用前景也越发地被看好。格芯、三星、索尼、意法、等厂商在FDSOI技术上的投入越来越大。目前FDSOI工艺已经在生产28、22NM芯片了。

FDSOI技术或成中国IC崛起的唯一希望

那什么又是FDSOI呢?FDSOI(Fully Depleted-Silicon-On-Insulator),全耗尽SOI技术,即在硅晶体管结构在绝缘体上。FDSOI原理是,在硅晶体管之间,加入绝缘体物质,使两者之间的寄生电容大幅度降低。

FDSOI技术或成中国IC崛起的唯一希望

FDSOI和FinFET比较,FDSOI的优点是:能减小了寄生电容,提高了运行速度;能减少了寄生电容,降低了漏电,具有更低的功耗;消除了闩锁效应;抑制了衬底的脉冲电流干扰,减少了软错误的发生;设计、制造更加简单等等。

对于国内来说,FinFET技术,国内起步太晚,和国外差距太大; EUV极紫光刻技术,国内又缺乏先进技术和设备。

而FDSOI工艺,优势明显,且处于技术发展初期。在 FDSOI上我国和其他半导体强国几乎是站在同一起跑线上的。这似乎是中国半导体实现弯道超车,中国IC实现崛起的最后一次机会。

目前我国在FDSOI技术上已经达到了国际先进水平。国内中芯国际已经在出货FDSOI工艺的28NM芯片。正是凭借着FDSOI技术,中国研发出了自主知识产权的国产CPU,龙芯3A3000。

FDSOI技术或成中国IC崛起的唯一希望

近年来芯片市场需求日益增长,我国芯片自主(市场供求自主,技术自主)的需求越来越强烈。FDSOI越来越受到关注,FDSOI芯片生产在国内大有可为。

预计2018年FDSOI芯片制造可能出现新一轮的投资热潮;国内芯片制造规模将迎来巨大增长;FDSOI将实现更小的NM制程;FDSOI芯片将被应用到更多领域; FDSOI技术的发展,FDSOI生产规模的逐渐扩大,也将带来IC芯片市场供求的缓和;FDSOI将使得更多“国产芯”出现。

FDSOI是否能够让中国半导体实现弯道超车,是否能够振兴中国IC行业, 尚需时间证明,让我们拭目以待。

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