soi技术的发展动向

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1、二：三二一A2004中国国际集成电路研讨会论文集———J0042IIlJ4甲国国际集厩电_《}}

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4、}诃芸化又栗一SOI技术的发展动向(“集成电路配套材料技术与产业发展”专场研讨会材料)王曦、林成鲁中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海200050上海新傲科技有限公司，上海20182l报告提要：本文分析了s0I技术国内外发展动向，结合我国的实际情况，提出了研究、开发sOI技术的两方面内容：8—12英寸s0I圆片产业化；s0I基应变硅技术。一、8—12英寸SOI圆片产业化1．8—12英寸SOI圆片开发的重要性

5、集成电路产业发展是信息产业发展的重中之重，2l世纪的微电子技术仍将以尺寸不断缩小的硅基CMOS工艺技术为主流。使用直径12英寸的硅片对于整个芯片制造工业来说是理所当然的选择，因为经济利益的驱动是硅片直径由8英寸向12英寸转移的主要因素，Ic的发展是靠提高产品性能和降低生产成本。缩小特征尺寸和使用更大直径的硅片是主要手段。12英寸硅片与8英寸硅片相比，面积为2．25倍，每片产出量提高125％。以生产o．13斗m的Ic为例，估计整片成本仪提高70—80％。对面积为115mm2的芯片，其单片成本可望降低24％。目前世界上

6、已建和在建的12英寸T厂包括IBM、Intel、Mitsubishi、TI等数十家。sEMIvest在2002年3月的市场预测中指出，2001—2003年是12英寸工厂的高速建厂时期，2003—2007年为成熟期。并且，微电子行业下一个周期的振兴将完全依赖于12英寸工厂投入的进展情况。12英寸硅微电子技术将必然成为集成电路产业的主流。针对各大微电子公司对12英寸体硅需求的增长，各大硅材料公司，如shi—Etsu、MEMc、wacker、MsI—MsIL、KOM等均宣布扩产生产12英寸硅片。12英寸技术是瞄准特征线宽

7、130nm以下集成电路技术的。集成电路发展到目前的超大规模时代，要进一步提高芯片的集成度和运行速度，现有的体硅材料和工艺正接近它们的物理极限，在进一步减小集成电路的特征尺寸方面遇到了严峻的挑战，必须在材料和工艺上有重大突破，必须寻找比体硅更好的材料。SOI有望取代体硅材料成为深亚微米集成电路的主流技术。sol技术具有高速、低压低功耗、耐高温等特点，同时简化工艺流程、提高集成密度、减小软误差等优势，是解决超大规模集成电路功耗危机的关键技术，是0．13um以下工艺的首选技术，被誉为”21世纪的新型硅基集成电路技术”。I

8、BM、sEMInvest等指出，在12英寸技术中，新的取得主导地位的材料技术将是铜连线、SOI、lowk、SiGe以及应变硅(strainSilicon)等。世界著名的Dataquest预测：sOI材料在2005年将占整个硅市场的约10％，约为10亿美金；2008年占50％，那时sOI材料市场将达到每年80亿美金。其中，薄膜sOI市场约占80％，约为64亿美金。薄膜SOI市场大部分为8—12英寸sOI圆片市场。图l是SOI材料的主要生产商之一s0ITEc公司的SOI技术发展路图，说明了12英寸薄膜和超薄SOI材料，

9、实际上就是sOI薄膜厚度在数十纳米的微纳半导体新材料。2．8—12英寸SOI国际市场概况世界各大公司在进入12英寸体硅生产技术的同时，极力推动12英寸sOI技术的应用研发j二作，例如：世界微电子技术巨人IBM在2002年8月宣布25亿美金投资，在Fishkill工厂建立12英寸生产线，采用铜导线、SOI和低介电材料技术。AMD同Motorola合作，已在2001底投资23亿美金，在德国Dresden的FAB30中使用8英寸sOI技术生产Athlon4chip，计划2003年更新到12英寸SOI技术。2002年2月，

10、AMD宣布同uMC，I曲neonTechnologjes和Singapore。sEconomicDevelopmentBoard(EDBI)联合在新加坡投资0．13um12英寸硅片技术，12英寸SOI将是其重要选择。Moto“a在2002年5月宣布加入STMicroelec—ThePr眦ee曲审of恤蹄mp05iumofICC№a2004mⅢs和P洲Ips联盟发展qnnm到32Ⅲn帕先世12英寸鲫I刹备技术研究，并f作钎l目TsMc合作．该联盟在2(M)5{}包投资将达14亿美会：；：：h⋯“r“HⅫ¨Em：：i：

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