“芯”无远虑，必有近忧 ----FD-SOI与FinFET工艺，谁将接替Bulk CMOS?
“传统Bulk CMOS工艺技术将在20nm走到尽头，必须用创新的思路和方法寻找新的替代工艺。”----IBS主席兼 CEO Handel Jones
现在，大量IC采用体硅CMOS（Bulk CMOS）工艺技术实现，这是一种制造成本低、性能较高和具备不错低功耗性能的成熟技术，但是，当工艺节点升级到20nm左右时，Bulk CMOS将无法获得等比例缩小的性能、成本和功耗优势，很多业者认为Bulk CMOS工艺技术将在20nm走到尽头，面对越来越近的这个极限，哪种工艺技术可以接替Bulk CMOS，继续引领半导体技术的革命？ 英特尔和TSMC认为采用3D架构的FinFET工艺可以延续工艺技术scaling的特点，而且FinFET具有功耗低，面积小的优点，因此两家公司以及主要半导体代工企业都在计划推出自己的FinFET晶体管，不过，虽然英特尔已经量产了22nm FinFET工艺晶体管，但是在向14nm演进时，其产品发布一再延迟。现在，FinFET工艺技术在scaling的演进中，遇到了很大的挑战，还有其他替代Bulk CMOS工艺技术的方案吗？ FD-SOI（全耗尽型绝缘层上硅）技术，一种主要由意法半导体推崇的工艺技术正在越来越受到产业关注，并有望成为Bulk CMOS技术的有力替补。10月13日，来自全球代工企业、半导体材料企业以及IC设计企业的高管聚集上海，参加国际SOI产业联盟（SOI Industry Consortium）、中国科学院上海微系统与信息技术研究所（SIMIT,中国 SOI 技术的先驱者）和芯原股份有限公司联合举办“FDSOI 技术高峰论坛”。中国科学院上海微系统与信息技术研究所所长，中国科学院院士，本次会议的联席主席王曦主持了论坛。与会者认真分析对比了FD-SOI与FinFET工艺技术的优缺点，对两种工艺技术的未来发展进行了深入的探讨，达到了一定的共识。
一、 FD-SOI的优势分析 FD晶圆由氧化埋层（BOX）和BOX之上的极薄硅层组成，从而为在此层建成的晶体管提供独特性能，FD-SOI以极薄的顶层确保了晶体管的各种关键属性。与传统Bulk CMOS相比，在保持相同性能的前提下，FD晶圆可节省高达40%的功耗。同样，依据不同的设计优化，以全耗尽晶圆为基础的处理器峰值性能最高可增长60%。
图 1 FD-SOI工艺与Bulk CMOS工艺对比
1.1 成本优势 美国商业战略公司（IBS）主席兼首席执行官Handel Jones 在《移动系统芯片市场预测及技术需求》演讲中分析了FD-SOI工艺晶圆方面的成本比较，毕竟在未来的产业化中，成本是个敏感的因素。从他的比较中可以看出，在28nm节点，FD-SOI晶圆有一定的优势，但是到了20nm/14nm，FD-SOI的优势就很明显了，FD-SOI晶圆的成本低于Bulk CMOS的，更远低于FinFET的晶圆成本。 “我认为只有高端PC或者服务所用的高性能处理器能承受FinFET的高成本，从半导体产业发展来看，
