- 可改善DIBL等短溝道效應
- 可改善器件的亞閾特性
- 降低電路的靜態功耗
- 無需溝道摻雜
- 20nm及更高級別制程的移動/消費電子產品
為了在下一代晶體管技術競賽中位居前列,SOI工業聯盟近日宣布他們已經在面向下一代移動設備的全耗盡型SOI技術方面取得了更多進展。該組織宣布了對FD-SOI技術(全耗盡型SOI技術,有些文獻上也寫成ETSOI即超薄型SOI)的評估結果和有關的參數特性,并稱這項技術適合 20nm及更高級別制程的移動/消費電子產品使用。該組織并演示了基于ARM處理器上的平面型FD-SOI技術的優勢。
體硅CMOS技術走到22nm之后,特征尺寸已很難繼續微縮,急需革新技術來維持進一步發展。在候選技術之中,FDSOI(Fully Depleted SOI,全耗盡SOI)技術極具競爭力。對于FDSOI晶體管,硅薄膜自然地限定了源漏結深,同時也限定了源漏結耗盡區,從而可改善DIBL(Drain Induced Barrier Lowering,漏致勢壘降低)等短溝道效應,改善器件的亞閾特性,降低電路的靜態功耗。此外,FDSOI晶體管無需溝道摻雜,可以避免RDF(Random Dopants FluctuatiON,隨機摻雜漲落)等效應,從而保持穩定的閾值電壓,同時還可以避免因摻雜而引起的遷移率退化。
SOI晶圓制備技術的發展也為FDSOI投入應用提供了良好的支撐。為了使晶體管獲得理想的性能,FDSOI晶圓的頂層硅膜和隱埋氧化層(Buried Oxide,BOX)須非常薄。目前市場上已出現相應的產品,可滿足現階段的應用需求。
SOI技術的發展環境也日益改善。自2007年SOI聯盟(SOI Consortium)成立以來,越來越多的公司和機構開始關注SOI技術,并加入到推廣SOI技術的隊伍中。目前SOI聯盟已有會員30個,包括科研機構、材料商、設備商、集成芯片制造商、芯片設計商、芯片代工商、EDA供應商等,貫穿整個產業鏈。在這些廠商的努力下,產業對SOI的認識變得更為全面、準確和深入。
綜上所述,FDSOI走向大規模應用的時機已經到來,如能成功地縱身一躍,將完成SOI技術發展史上最華麗的篇章。