SOI技術(shù)高峰論壇盛大召開 業(yè)界專家共議未來發(fā)展趨勢(shì)

為了有效利用SOI技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)并降低應(yīng)用門檻，國(guó)際SOI產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所與芯原股份有限公司在上海成功舉辦了“SOI技術(shù)高峰論壇”。本次論壇的與會(huì)單位包括IBM、ST、Soitec、SunEdison、ShinEtsu等全球SOI技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)，中芯國(guó)際、華虹宏力等晶圓代工廠商，中興、大唐電信、聯(lián)芯科技、展訊等集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)，Cadence、Synopsys、Mentor Graphics、VeriSilicon等設(shè)計(jì)服務(wù)公司，還有來自清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、中科院北京微電子等科研機(jī)構(gòu)的與會(huì)者。

如今智能手機(jī)、電視、筆記本、平板電腦等電子產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的持續(xù)提升需要半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提供更高性能和更低功耗的集成電路產(chǎn)品。幾十年來，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)依賴晶體管尺寸的持續(xù)縮小來滿足這一要求。然而，晶體管縮小正在逼近極限，在單個(gè)芯片上再新增更多功能而同時(shí)提升性能并使功耗可控已幾乎不可能。產(chǎn)業(yè)目前正邁向全耗盡晶體管技術(shù)以應(yīng)對(duì)這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在諸多具有前景的方案中，F(xiàn)DSOI是最為重要的候選技術(shù)之一。

來自美國(guó)商業(yè)戰(zhàn)略公司(IBS)主席兼首席執(zhí)行官Handel Jones表示受惠于中國(guó)移動(dòng)終端市場(chǎng)的火熱，中國(guó)已經(jīng)成為最大的IC需求市場(chǎng)。如今半導(dǎo)體制造技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到28nm節(jié)點(diǎn)，而下一代晶體管結(jié)構(gòu)及制造技術(shù)該如何布局？Handel Jones認(rèn)為FinFET技術(shù)目前尚不成熟，最大的問題在于成本太高，將在未來遇到發(fā)展瓶頸。而FD SOI技術(shù)在28nm將開始具有成本競(jìng)爭(zhēng)力，而進(jìn)入20nm及以下節(jié)點(diǎn)時(shí)將擁有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。目前GlobalFoundries已經(jīng)重申了發(fā)展FDSOI技術(shù)的承諾。

意法半導(dǎo)體公司的高級(jí)首席工程師David Jacquet分享了意法半導(dǎo)體基于FDSOI的架構(gòu)選擇與設(shè)計(jì)實(shí)施方案，采用28nm工藝FDSOI晶體管的應(yīng)用處理器性能能夠提升40%，而功耗降低了30%以上。意法半導(dǎo)體在40nm時(shí)就在探索FDSOI技術(shù)，如今已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)28nm的驗(yàn)證，F(xiàn)DSOI技術(shù)能夠有效降低漏電，期望這項(xiàng)成果能夠成為在便攜終端、數(shù)碼相機(jī)和游戲機(jī)等各種產(chǎn)品中使用FDSOI的契機(jī)。

武漢新芯集成電路制造有限公司首席執(zhí)行官楊士寧從制造的角度闡述了中國(guó)發(fā)展FDSOI所面臨的的問題及建議。楊博士認(rèn)為，從技術(shù)上來講，F(xiàn)DSOI不僅僅是替代體硅工藝而且相比FinFET仍有優(yōu)勢(shì)，中國(guó)將在2年內(nèi)實(shí)現(xiàn)FDSOI的制造工藝。然而襯底成本太高是需要面臨的一個(gè)問題。另外生態(tài)系統(tǒng)的建立及IP問題也需要業(yè)界一起努力解決。FinFET雖然在工藝上有一定難度，但是他認(rèn)為這仍是有爭(zhēng)議的一個(gè)技術(shù)方向，長(zhǎng)期看來不一定一直處于劣勢(shì)。對(duì)于中國(guó)發(fā)展FDSOI技術(shù)的建議，他認(rèn)為襯底價(jià)格需要下降；中國(guó)設(shè)計(jì)公司應(yīng)該與制造商一起合作，共同承擔(dān)一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)；各方聯(lián)合努力打造良好的生態(tài)系統(tǒng)；并規(guī)劃技術(shù)路線圖指導(dǎo)今后的發(fā)展方向。

中科院微電子研究所劉忠立研究員詳細(xì)講解了FDSOI技術(shù)優(yōu)勢(shì)、市場(chǎng)應(yīng)用及其在中國(guó)的機(jī)遇。劉研究員提到FDSOI相對(duì)于體硅及PDSOI具有明顯的優(yōu)勢(shì)：不存在翹曲效應(yīng)、沒有閂鎖效應(yīng)通道、能夠反向柵極偏壓控制以及抗SEE能力。FDSOI可以廣泛應(yīng)用在超低功耗要求領(lǐng)域，移動(dòng)通訊、CPU、ADC、RFIC及超低電壓數(shù)字電路等。對(duì)于中國(guó)來說發(fā)展FDSOI機(jī)遇在于手機(jī)等移動(dòng)終端市場(chǎng)應(yīng)用，中國(guó)需要強(qiáng)有力的合作伙伴一起發(fā)展FDSOI技術(shù)。

IBM首席技術(shù)專家Rama pakaruni探討了20nm以下半導(dǎo)體技術(shù)走向問題，包括14nm、10nm及7nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)的CMOS技術(shù)。Rama提到在過去的30年中Si工藝每隔10年便會(huì)飽和而出現(xiàn)新的技術(shù)，未來10年哪種技術(shù)會(huì)成為主流？納米線器件、3D芯片堆疊技術(shù)還是光子技術(shù)？SOI是候選技術(shù)之一，IBM一直從事SOI技術(shù)的研發(fā)工作，從最初的130/180nm節(jié)點(diǎn)到即將進(jìn)行的7nm先進(jìn)節(jié)點(diǎn)，SOI已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了DRAM及Logic的集成。當(dāng)半導(dǎo)體工藝進(jìn)入14nm節(jié)點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)inFET成為選擇，但卻不得不面對(duì)“Fin-Effect”，IBM的看法是基于SOI的FinFET解決方案，即FinFET on SOI。

本次SOI技術(shù)高峰論壇上，全球領(lǐng)先的SOI襯底廠商也帶來精彩的演講。包括SunEdison、Soitec及SEH公司。SunEdison公司的SOI晶圓襯底所面向領(lǐng)域包括光電應(yīng)用、模擬/功率分立器件/MEMS、MPU/GPU/邏輯器件等所需要的光子SOI、CMOS圖像感應(yīng)SOI、高阻SOI、先進(jìn)HR SOI、LTSOI、BGSOI、ETSOI、CMOS SOI等。Soitec在智能手機(jī)RF襯底供應(yīng)方面占有超過50%的市場(chǎng)份額，Soitec可以提供一致性非常優(yōu)異的高質(zhì)量的FD SOI襯底，而且其FD 2D技術(shù)能夠支持FD SOI平面技術(shù)路線，F(xiàn)D 3D技術(shù)能夠支持FinFET技術(shù)路線，為將來半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展提供了必要的支持。SEH是一家從長(zhǎng)晶到SOI襯底全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的公司，占有SOI襯底市場(chǎng)約80%的市場(chǎng)份額，擁有Smart Cut技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)10~50nm薄型SOI晶圓，其300mm SOI晶圓廠也正在進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)中。

在最后圓桌論壇環(huán)節(jié)，各位與會(huì)專家就未來技術(shù)走向又進(jìn)行了精彩的討論。大家都十分看好未來SOI技術(shù)的發(fā)展，中國(guó)廠商也將會(huì)扮演十分重要的角色。