FD-SOI技术有何优势？还是物联网的理想解决方案？.doc

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1、FD-SOI技术有何优势？还是物联网的理想解决方案？　　若要说2018以及未来五年最受瞩目的半导体制程技术，除了即将量产的7奈米FinFET尖端制程，以及预计将全面导入极紫外光（EUV）微影技术的5奈米制程节点，各家晶圆代工业者着眼于应用广泛、无所不包的物联网（IoT）市场对低功耗、低成本组件需求而推出的各种中低阶制程技术选项，也是产业界的关注焦点。　　例如晶圆代工龙头台积电（TSMC）的16与12奈米FFC（FinFETCompactTechnology）、22奈米超低功耗（ULP）、28奈米H

2、PC/HPC+，以及40奈米ULP、55奈米ULP与低功耗（LP）等逻辑制程，还有英特尔（Intel）的22奈米低功耗FinFET（22FFL）制程、GlobalFoundries的28奈米HPP（HighPerformancePlus）/SLP（SuperLowPower）、22FDX制程，以及三星电子（Samsung）的28奈米FDSOI、LPP、LPH.。。等等，都是适合广泛物联网应用市场需求特性的解决方案。　　其中GlobalFoundries的FDX系列制程与Samsung的FD-SOI

3、制程，与其他竞争方案之间的最大差异，就在于采用了无论是英文或中文读来都十分拗口的「全空乏绝缘上覆硅」（FullyDepletedSiliconOnInsulator，FD-SOI）技术；该技术早在2011年就由SOI产业联盟（SOIIndustryConsorTIum）、意法半导体（ST）以及其研发伙伴IBM、GlobalFoundries、三星等率先在业界推广，号称在28奈米与20（22）奈米节点能达到由英特尔、台积电等支持的新一代FinFET制程相当的性能，但成本与风险更低。FD-SOI技术优

4、势何在？　　不同于FinFET制程采用的3D晶体管结构，FD-SOI为平面制程；根据ST官网上的技术数据，FD-SOI有两大主要创新：首先是采用了埋入氧化物（buriedoxide，BOX）超薄绝缘层，放置于硅基板之上；接着将超薄的硅薄膜布署于晶体管信道，因为其超薄厚度，信道不需要掺杂（dope），使晶体管能达到完全空乏。以上两种创新技术的结合全名为「超薄基体埋入氧化层全空乏绝缘上覆硅」（ultra-thinbodyandburiedoxideFD-SOI，UTBB-FD-SOI）。　　ST表示，

5、与传统的块状硅技术相较，FD-SOI能提供更好的晶体管静电特性，而埋入氧化层能降低源极（source）与汲极（drain）之间的寄生电容；此外该技术能有效限制源极与汲极之间的电子流动，大幅降低影响组件性能的泄漏电流（图1）。除了透过闸极，FD-SOI也能藉由极化（polarizing）组件底层基板来控制晶体管行为，类似于块状硅技术亦可实现的基体偏压（bodybias）。　　　　图1：块状硅制程与FD-SOI制程晶体管结构比较（