FD-SOI，走向10nm以下！

芯片现在已成为我们日常生活的核心，从电信到汽车、健康和许多其他领域。Covid-19危机和最近的地缘政治紧张局势揭示了对亚洲制造商的严重依赖，尽管欧洲和法国在该领域拥有历史悠久的专业知识。

因此，一些国家和欧洲的投资计划——例如《欧洲芯片法案》和《法国2030计划》——已经启动，以发展现有的生态系统，并重新获得主权和竞争力。NextGen 项目是这些计划的一部分，同时在格勒诺布尔、法国和欧洲建设微电子的未来。

它的目标是开发更高效、适合未来市场的芯片。这项投资使法国能够加强其工业部门。与此同时，它确保了欧洲更大的独立性，这种独立性的可持续性很大程度上取决于其创新和生产创新零部件行业的能力。

据外媒CEA-Leti报道，NextGen 项目旨在开发未来FD-SOI 芯片，具有 10 nm 或更小的节点和下一代非易失性板载存储器。CEA 已就 FD-SOI 技术申请了近 150 项专利，该技术使用带有绝缘氧化物埋层的硅衬底。与固体硅晶体管相比，这种设计使得获得非常可靠的组件成为可能，并且能耗降低高达 40%。

现在，意法半导体和三星等主要制造商正在生产 28纳米 和 22 纳米的FDSOI产品，并在日常用品中随处可见，例如某些谷歌智能手机。与公共当局和微电子公司共同设计的NextGen项目必须加速小型化以满足欧洲工业的未来需求，无论是汽车、通信、可穿戴设备、智能传感器还是 IoT（物联网）对象。所有这一切都消耗更少的能源和资源，符合气候和环境问题。为此，作为法国 2030 计划的一部分，它获得了国家研究机构的财政支持。

CEA-Leti表示，FD-SOI 技术诞生于格勒诺布尔的 CEA 中心，该中心拥有开发新一代技术的所有专业知识。协调 10 纳米节点的技术突破和清醒的挑战符合微电子领域研发领先组织之一的 CEA 的承诺。

NextGen 项目的成功取决于购买大约 40 台最先进的新设备，这些设备与晶圆厂、制造商工厂的设备相对应。该设备允许以“实验室到工厂”的模式将技术快速转移给制造商。从 2026 年开始，CEA 向制造商进行技术转让。

为了容纳这种最先进的设备，必须建造新的设施。未来办公楼的第一块石头，包括一个与现有办公楼互补的洁净室，预计将于 2023 年秋季奠基。这些大量投资为下一代 FD-SOI 做好了准备，同时也将提供重要的技术遗产，使 CEA 洁净室保持符合国际标准。

在就业方面，NextGen 项目将需要在格勒诺布尔地区的 CEA 招聘 100 名员工。从操作员到工程师，所有技能水平都受到关注。由于技术转让和即将出现的专利，预计还会有与工业合作伙伴的其他工作。

欧洲联盟开发下一代FD-SOI技术

去年年初，CEA-Leti、格芯、Soitec 和意法半导体宣布，已合作将 FD-SOI 转移到更低的节点。Globalfoundries 的德累斯顿晶圆厂多年来一直在运行多种 22 纳米 FD-SOI 工艺， 他们曾在2016 年推出了 12 纳米平台，但该计划被搁置。ST 目前在其克罗尔工厂运行 28 纳米 FD-SOI 工艺。

FD-SOI 是体 CMOS 的平面替代品。FD-SOI 是在绝缘埋氧化层顶部的薄硅层上制造的，其主要特点之一是几乎没有漏电流。与 3D FinFET 相比，该技术还降低了工艺复杂性，减小了器件尺寸，并通过更小的几何尺寸实现了功耗和性能的改进。Globalfoundries 和 ST 认为该技术特别适合物联网、移动 (RF) 和汽车应用。

“FD-SOI 的速度比固体硅上的同等晶体管快 25%，并且能耗降低 40%，这尤其得益于泄漏控制。如今，FD-SOI 正处于其历史的转折点，支持对性能和能源节约的追求。”CEA-Leti 首席执行官 Sébastien Dauvé 说道。“CEA-Leti 一直致力于改进和扩展该技术，特别是在非常激进的技术节点上，”他补充道。

“ST 是 FD-SOI 的早期创新者，已经投入生产多年，为广泛的终端市场提供定制和标准的先进产品。特别是，除了无人驾驶技术的开发之外，该技术还支持汽车行业向完全数字化和软件定义架构的过渡。我们期待与其他领先专家合作开发下一代 FD-SOI，这将使我们的客户能够克服向全面数字化过渡时所面临的挑战，并支持经济脱碳。”ST 总裁兼首席执行官说。

来源：CEA-Leti、半导体芯闻

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