蘋果、英特爾與IBM共同看好SOI工藝
據(jù)透露,蘋果iPhone 6s已經(jīng)在SOI(絕緣體上硅)的基質(zhì)甚至是長(zhǎng)時(shí)間帶阻濾波器的SOI上使用多個(gè)射頻(RF)芯片。與此同時(shí),Intel和IBM正使用SOI工藝推動(dòng)硅光子發(fā)展。 ? 雖然SOI工藝成功之路歷經(jīng)坎坷,但目前已步入向主要市場(chǎng)滲透的正軌。格羅方德高級(jí)副總裁兼總經(jīng)理Rutger Wijburg甚至聲稱FD-SOI(全耗盡絕緣硅)在四年內(nèi)的銷售量將超過FinFETs。 ? 這并不奇怪,因?yàn)閃ijburg在SEMICON Europa 2015上就公布了格羅方德(GlobalFoundries)的22nm“22FDX”SOI平臺(tái)具體細(xì)節(jié),他聲稱這項(xiàng)工藝能提供更低功耗,還具有與28nm工藝相似的成本優(yōu)勢(shì),并且性能可與FinFET技術(shù)相媲美。斥資2.5億美元的12寸晶圓FD-SOI(全耗盡絕緣硅)代工廠在德國薩克森硅谷(Silicon Saxony)落成,經(jīng)過格羅方德長(zhǎng)達(dá)20年的投資,現(xiàn)已經(jīng)成為歐洲最大的半導(dǎo)體代工廠。 ? 法國Soitec表示我們沒必要等到四年后再來判斷這場(chǎng)賭注的輸贏,因?yàn)楹茱@然蘋果和Intel兩家公司已經(jīng)在使用SOI工藝,只是尚未公開罷了。聲稱Intel和其它OEM為蘋果供應(yīng)的全耗盡絕緣體(FD-SOI)射頻(RF)晶體管證明,SOI工藝和Soitec的尖端基板增長(zhǎng)曲線注定要從此開始成倍增長(zhǎng)。 ? 他專訪中解釋:“Intel將繼續(xù)使用FinFET,因?yàn)槠渚哂懈叩男阅埽啾菷D-SOI工藝,F(xiàn)inFET功耗也更高。不過,我們正在為英特爾那些不需要高性能的應(yīng)用提供SOI晶圓,譬如他們的硅光子,我們的晶圓就非常有用?!?? 同樣,也聲稱蘋果已經(jīng)在其前端幾個(gè)射頻芯片使用絕緣硅(SOI),這樣能節(jié)省20倍的功耗。iPhone仍然在其功率放大器中使用砷化鎵(GaAs),因?yàn)楦吖β实脑O(shè)備能實(shí)現(xiàn)更好的連接。但是對(duì)于其他要確保始終在運(yùn)行的射頻前端芯片(事實(shí)上是所有的芯片),Boudre表示FD-SOI的低功耗正在促使智能手機(jī)制造商將目光轉(zhuǎn)向Soitec公司。 ? 盡管SOI晶片成本是體硅的三倍,但是每個(gè)管芯的成本較低,因?yàn)榘ǜ傺趸瘜拥群?jiǎn)化加工步驟。 ? “舉例來說,全球定位系統(tǒng)(GPS)芯片通常在0.8伏特電壓中運(yùn)行,消耗超過20毫安的電流,因此大部分時(shí)間只能處于關(guān)閉狀態(tài)。但是如果采用SOI晶片,它們能在0.4伏特電壓中運(yùn)行,消耗不到1毫安的電流,這樣能夠允許移動(dòng)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,因而能確保更準(zhǔn)確的位置定位和新型的位置應(yīng)用程序?!盉oudre說道。相比FinFETs工藝,F(xiàn)D-SOI(全耗盡絕緣體)晶體可節(jié)省20%的管芯成本和50%的氧化埋層成本。 ? 格羅方德的薩克森工廠將提供四種不同類型的22FDX工藝,分別為:適用于主流低成本智能手機(jī)市場(chǎng)的22FDX-ulp,具有與FinFETs媲美的性能,但在功耗上完敗FinFETs;適用于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的22FDX-uhp,使用模擬集成匹配FinFETs,同時(shí)能夠最小化能耗;適用于可穿戴和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序所需的超低功率22FDX-ull,泄漏低至1安培/微米;適用于射頻模擬應(yīng)用程序的22FDX-rfa,節(jié)省高達(dá)50%的功耗且能降低LTE-A細(xì)胞接收器、高階多輸入所輸出(MIMO)無線組合芯片和毫米波雷達(dá)的系統(tǒng)成本。 ?
Q:什么是 SOI 工藝?
A:SOI(Silicon On Insulator)工藝是一種在絕緣層上生長(zhǎng)硅的技術(shù),它具有低功耗、高速等特點(diǎn)。
Q:FD-SOI 有哪些優(yōu)勢(shì)?
A:FD-SOI 具有低功耗、高性能、低成本等優(yōu)勢(shì)。
Q:SOI 工藝和傳統(tǒng)工藝有什么不同?
A:SOI 工藝在絕緣層上生長(zhǎng)硅,與傳統(tǒng)工藝相比,具有更好的隔離性能和更低的功耗。
Q:FD-SOI 適用于哪些領(lǐng)域?
A:FD-SOI 適用于移動(dòng)設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。
Q:SOI 工藝的制造過程是怎樣的?
A:SOI 工藝的制造過程包括在絕緣層上生長(zhǎng)硅、形成晶體管等步驟。
Q:FD-SOI 的性能如何?
A:FD-SOI 具有高性能、低功耗的特點(diǎn)。
Q:SOI 工藝的發(fā)展前景如何?
A:SOI 工藝具有廣闊的發(fā)展前景,特別是在低功耗應(yīng)用領(lǐng)域。
Q:FD-SOI 和其他技術(shù)相比有什么特點(diǎn)?
A:FD-SOI 相比其他技術(shù)具有低功耗、高性能、低成本等特點(diǎn)。
Q:如何提高 SOI 工藝的性能?
A:可以通過優(yōu)化制造工藝、改進(jìn)材料等方法提高 SOI 工藝的性能。
Q:FD-SOI 在未來會(huì)有哪些發(fā)展趨勢(shì)?
A:FD-SOI 在未來可能會(huì)朝著更高性能、更低功耗、更小尺寸等方向發(fā)展。
Q:文檔中提到蘋果 iPhone6s 在哪些方面使用了 SOI?
A:蘋果 iPhone6s 已經(jīng)在 SOI(絕緣體上硅)的基質(zhì)甚至是長(zhǎng)時(shí)間帶阻濾波器的 SOI 上使用多個(gè)射頻(RF)芯片。
Q:Intel 和 IBM 如何推動(dòng) SOI 工藝發(fā)展?
A:Intel 和 IBM 正使用 SOI 工藝推動(dòng)硅光子發(fā)展。
Q:格羅方德高級(jí)副總裁 Rutger Wijburg 對(duì) FD-SOI 有何看法?
A:Rutger Wijburg 聲稱 FD-SOI(全耗盡絕緣硅)在四年內(nèi)的銷售量將超過 FinFETs,格羅方德的 22FDX SOI 平臺(tái)能提供更低功耗,具有與 28nm 工藝相似的成本優(yōu)勢(shì),性能可與 FinFET 技術(shù)相媲美。
Q:格羅方德在德國的工廠有何特點(diǎn)?
A:斥資 2.5 億美元的 12 寸晶圓 FD-SOI(全耗盡絕緣硅)代工廠在德國薩克森硅谷落成,經(jīng)過格羅方德長(zhǎng)達(dá) 20 年的投資,現(xiàn)已經(jīng)成為歐洲最大的半導(dǎo)體代工廠。
Q:法國 Soitec 對(duì) SOI 工藝的態(tài)度是怎樣的?
A:法國 Soitec 表示蘋果和 Intel 兩家公司已經(jīng)在使用 SOI 工藝,只是尚未公開罷了,聲稱 SOI 工藝和 Soitec 的尖端基板增長(zhǎng)曲線注定要從此開始成倍增長(zhǎng)。
Q:Intel 對(duì) FD-SOI 工藝和 FinFET 工藝如何選擇?
A:Intel 將繼續(xù)使用 FinFET,因?yàn)槠渚哂懈叩男阅埽啾?FD-SOI 工藝,F(xiàn)inFET 功耗也更高。但 Intel 為那些不需要高性能的應(yīng)用提供 SOI 晶圓,譬如他們的硅光子。
Q:蘋果在射頻芯片方面是如何使用 SOI 和其他材料的?
A:蘋果已經(jīng)在其前端幾個(gè)射頻芯片使用絕緣硅(SOI),在功率放大器中使用砷化鎵(GaAs)。
Q:SOI 晶片有哪些成本優(yōu)勢(shì)?
A:盡管 SOI 晶片成本是體