摘要:SOI 技术作为一种全介质隔离技术,有着许多体硅器件不可比拟的优势,如功耗低、速度快、抗干扰强、集成度高等特点。经过几十年的发展,SOI技术逐渐受到产业界的关注和重视,被广泛运用到无线通信、汽车电子、边缘计算、电源管理等领域。对SOI结构原理和制备技术进行了介绍,从发展历程、行业应用、生态建设等方面对RF-SOI和FD-SOI的产业化应用情况进行了研究和分析,并针对性地提出了当前SOI产业面临的主要风险和挑战。
关键词:SOI;射频;集成电路;产业化
0 引言
自1947 年全球第一只晶体管问世以来,半导体技术取得了一项又一项“首次性”突破,推动摩尔定律指引全球集成电路产业飞速发展。然而,随着集成电路特征尺寸的逐步缩小,一系列新的难题也随之而来,诸如热载流子效应、短沟道效应、体硅器件闩锁效应等物理效应严重影响了集成电路产品的性能和质量[1]。为有效解决这些问题,进一步提升集成电路产品性能,全球半导体领域科研人员进行了大量研究,创新性地提出了很多新的技术和结构。在众多的新结构器件中,绝缘体上硅(Silicon on Insulator,SOI)技术凭借其“硅-绝缘层(二氧化硅)-硅”的独特结构,不仅可以充分发挥体硅集成电路技术的优势,还能够有效克服体硅集成电路在开关速度、寄生效应等方面的诸多不足,因而成为集成电路产业发展的一条重要技术路线。自SOI技术在IBM 0.25 μm工艺处理器上获得首次应用后[2],经过不断的发展,现已广泛应用于射频前端、汽车电子、物联网等众多领域[3],涵盖了服务器、打印机、游戏设备、网络和存储设备、可穿戴和汽车电子等各种产品ÿ