2011-02-17 00:29:14

http://www.cnbeta.com/articles/134973.htm

    12年前，胡正明教授在加州大学领导着一个由美国国防部高级研究计划局（DARPA）出资赞助的研究小组，当时他们的研究目标是CMOS 技术如何拓展到 25nm领域，当时的研究结果显示有两种途径可以实现这种目的：一是立体型结构的FinFET晶体管，另外一种是基于SOI的超薄绝缘层上硅体技术 (UTB-SOI,也就是我们常说的FDSOI晶体管技术)。

     胡正明教授是台积电的特聘教授，他还曾经担任过台积电公司的首席技术官，此外他还是中科院外籍院士，他在半导体界最著名的成就是研制出了FinFET立体型晶体管技术。

     不过，要让UTB-SOI正常工作，绝缘层上硅膜的厚度应限制在栅长的四分之一左右。对25nm栅长的晶体管而言，胡教授认为UTB-SOI的硅膜厚度应被控制在5nm左右。

     胡教授及其团队成员发表了有关FinFET(1999年发布)和UTB-SOI(2000年发布)的技术文章后，大部分半导体厂商的开发工作方向转向了FinFET技术，因为他们都认为要想制造出UTB-SOI上如此薄的硅膜实在太困难了。

     胡教授说：“我当时觉得我们恐怕没有办法搞到可以满足这种条件的SOI基体，没有公司能够对外供应硅膜厚度仅有5nm（50埃，仅相当12-15个硅原子 的尺寸）的SOI晶圆。我当时觉得这不太可能实现，或者说等人们具备这种技术能力时，FinFET技术可能已经得到了充分的发展。不过两年前法国 Soitec公司改变了这种情况，他们开始推出300mm UTB-SOI的晶圆样品，这些晶圆的顶层硅膜原始厚度只有12nm，然后再经处理去掉顶部的7nm厚度硅膜，最后便可得到5nm厚度的硅膜。这便为 UTB-SOI技术的实用化铺平了道路。”

     胡教授认为，FinFET和UTB-SOI技术是可以并存的，不过在未来几年内，两者都会想尽办法彼此超越对方成为主流技术。其中Intel有可能会采用FinFET技术，原因是这种技术可以让微处理器的性能相对更强。

     他说：“我觉得两种技术至少在发展的初期会并驾齐驱，FinFET技术正在量产化的进程中。对Intel而言，UTB-SOI技术制造的器件可能速度上不 够快，因此我们假设Intel可能会使用FinFET技术。对台积电而言，在两种技术中他们会首先采用FinFET技术，毕竟他们在此方面已经进行了大量 的开发投资，而且台积电有大量FinFET适用的应用，高性能应用便是其中之一。”

     不过UTB-SOI则在研发复杂性上更有优势(因UTB-SOI仍可采用传统的平面型晶体管技术，而FinFET则是立体晶体管技术)。“我认为UTB- SOI将来会有市场，因为这种技术的复杂程度要低于FinFET.芯片制造公司只需要买来UTB-SOI晶圆即可。对频率要求较低的低功耗型应 用，UTB-SOI技术将是一个有趣的新选择。”

     时间方面，他认为台积电公司会在14nm节点开始采用FinFET技术，然后则会为低功耗产品的用户推出应用了UTB-SOI技术的产品。而联电公司则会减轻对FinFET技术的投资力度，并直接转向UTB-SOI技术。

     他还说：“对下一代半导体芯片产品而言（这里指22/20nm节点之后的下一代），FinFET和UTB-SOI均会有自己的用武之地。不过两者将呈现水 火难容的竞争态势。而除非UTB-SOI可以达到较高的性能表现，否则无法击败FinFET技术。不过对许多芯片制造公司而言，仍可找到适用UTB- SOI技术的许多应用。所以我认为这两种技术都有可能实现并拥有各自的市场，而且在未来一长段时间内，两种技术会长期并存，不过我觉得这是个好现象，至少 我们现在有了可选择的余地。”