在FinFET的重围下，FD-SOI的翻牌机会在哪里？

半导体工艺节点不断向前推进，在 28nm 以下大部分芯片厂商选择将自己的产品从平面工艺转向立体工艺，即从 bulk CMOS 工艺向 FinFET 工艺迈进，而且 FinFET 工艺得到了台积电等代工厂以及 EDA 工具厂商的大力支持，高通的芯片已进入量产阶段，ARM 在 7nm 与台积电签订长期合作协议，由此可见 FinFET 工艺的生态链越来越完整。

相对而言，虽然 FD-SOI 工艺也得到了多方的支持，如 Wafer 供应商 Soitec、代工厂 GlobalFoundries、IP 授权商 ARM 和芯原半导体、芯片供应商飞思卡尔、意法半导体等，但是推进速度却很慢。是什么原因导致 FD-SOI 工艺发展缓慢？在中国，FD-SOI 的发展机会在哪里？Soitec 公司负责人为我们带来的详细的分析。

FD-SOI 技术在平面工艺上关键优势突显

FD-SOI 的价值主张：实现最好的性能、功耗和成本效益

FD-SOI 比 FinFET 更容易实现

FD-SOI 是一项利用成熟的平面工艺的创新技术，FinFET 是一种新的互补式金氧半导体(CMOS)晶体管。两者都允许晶体管的全耗尽操作，从这点来说两者相似，相比传统的 bulk 技术，在能耗和性能表现方面来说这两者更加优越。除了复杂性的差异外，完全绝缘的技术在平面上运行有一些优势。FinFET 通过密度更高的晶体管可以带来稍好的数字性能 ，而 FD-SOI 也有关键优势：

第一是，晶体管的混合信号性能方面。由于 3D 晶体管的外形因素，3D 结构实际上会构成大型的已开发平面，增加寄生电阻。FD-SOI 在混合信号方面主要得益于自然的 2D 晶体管，由于无掺杂及负偏压操作能力，其性能甚至超过了传统的平面 bulk CMOS 工艺。

第二是，技术成本低。FinFET 需要大量的双重图形层才能实现微小几何形的垂直结构。FD-SOI 能够在 28nm 节点上实现成本平价，同时在更先进的技术节点上进一步优化芯片成本。FD-SOI 晶圆作为预处理的晶圆，比 bulk silicon 价格更贵，随着更多先进技术的出现和光刻成本的激增，节省的多重光罩成本可以完全抵消 FD-SOI 基板的预处理成本差额。

第三是，技术研发周期短。FinFET 的制造工艺复杂，相比 2D 晶体管来说，采用 3D 结构不管是工艺还是设计流程都更难掌控。而 FD-SOI 简化了 bulk 工艺流程，实施起来非常方便，因此研发时间缩短。

FD-SOI：对于中国来说充满机会
如今电子产品已经成为中国消费者的必备品，因此在需求旺盛的前提下半导体产业也在快速成长，尤其是中国提出集成电路产业发展纲要以后，国内半导体厂商更是迎来了更多发展机会，但是中国企业也面临着选择使用那种工艺技术的问题，平面 bulk 技术，3D FinFET 技术， 还是 FD-SOI 技术？

中国半导体需求和国内供应：FD-SOI 大规模应用的强大引擎

最贵的未必是最好的，最新的也未必是最好的，只有适合的才是最好的。我想每个人在做选择的时候都会从这点出发，中国半导体企业在选择工艺的时候亦是如此。Soitec 数字电子业务部高级副总裁 Christophe Maleville 解释，“从以上表格可以看出，中国电子产业预计在 2025 年将消费超过 50%的全球半导体产品，中国的 IC 设计厂商将不断地将晶圆制作交给中国本土以及国外的代工厂。中国代工厂在 28nm 和 22nm 节点预计会实现两位数增长，而在这两个工艺节点 FD-SOI 技术优势更大，因此 FD-SOI 技术在中国市场的发展潜力巨大。”

FD-SOI 应用的市场潜力：2020 年可达每年 6 百万个晶圆的市场机会！

Christophe Maleville 指出，“从这张图可以看出，到 2020 年 FD-SOI 会给中国代工厂带来每年 600 万个晶圆的市场机会。”

FD-SOI 缺少基板？Soitec 已经成熟量产
FD-SOI 面临三大挑战：缺乏基板、IP 以及客户，其中基板问题最重要。而如今，法国 Soitec 公司实现了 FD-SOI 基板成熟量产使得这一问题得以解决。Christophe Maleville 表示，“我们采用自主研发的 Smart Cut 晶圆键合和剥离技术来生产规格参数符合高量产需求的 FD-SOI 基板，其产品质量上乘，硅层厚度精确一致。如今，FD-SOI 基板表现出来的成熟性能无异于一般矽硅（bulk silicon），同时符合最为严格的行业标准。”

为了更合地服务于中国客户，Soitec 公司与中国产业生态已经有十年的合作关系。在 2014 年与上海新傲科技股份有限公司达成合作伙伴关系，在中国生产适用于射频和功率原器件市场的 200mm SOI 晶圆，在 2015 年和上海微技术工业研究院在高性能 RF-SOI 技术领域达成合作。今年 2 月上海硅产业投资有限公司拟入资 Soitec，旨在为 Soitec 扩大融资规模，并促进 FD-SOI 技术在中国的发展。

中国生态系统不断扩大

三星系统 LSI 业务欧洲区总监在采访中介绍，“我们在 28nm FD-SOI 工艺已经达成了多项里程碑，晶圆质量已经于 2014 年 9 月确认，产品质量已于 2015 年 3 月确认，我们的工厂已经开始用 FD-SOI 晶圆生产。”除此之外，FD-SOI 技术在中国的生态圈也在不断壮大，代工厂、IC 设计厂商，以及消费电子厂商也越来越多。按照这样的态势发展，FD-SOI 翻牌的机会就来了。

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