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半導體節點製程持續精進的兩個路線

資料來源：cnews.cz，DIGITIMES整理，2015/10

DIGITIMES Research觀察，大陸半導體產業近期積極擁抱全空乏絕緣上覆矽(Fully Depleted Silicon-on-Insulator；FD-SOI，有時也稱Ultra-Thin Body；UTB)製程技術，包含拜會關鍵晶圓片底材供應商、簽署相關合作協議、於相關高峰論壇上表態等。大陸選擇FD-SOI路線，而非台積電(Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd.；TSMC)、英特爾(Intel)的FinFET(鰭式場效電晶體)路線，估與手機產業鏈、貿易政策考量相關。

FD-SOI的特點在於較低的導通電壓、運作電壓，電路運作時的省電性較佳，同時支持者強調FD-SOI每閘電路成本較低。不過，現階段FD-SOI的微縮製程不如FinFET，相同面積內的電晶體密度較低，電路運作效能也較低。

目前支持FD-SOI的晶圓代工廠主要為美國格羅方德(GlobalFoundries)、南韓三星半導體(Samsung Semiconductor)的晶圓代工業務，以及歐洲意法半導體(STMicroelectronics；STMicro)，大陸晶圓代工廠華虹(HH Grace)也可能加入，不過即將已表態支持的業者營收加總，其合計營收總額仍遠不及台積電營收，此連帶反映代工產能，並影響晶片商的製程路線選擇。

DIGITIMES Research推測，現階段僅有代工產量少、價位中低，無法在現有晶圓代工排程中獲得優先順位的晶片商轉投FD-SOI。高量、高價晶片以及高效能、高密度晶片，仍會傾向FinFET生態圈。

大陸布局FD-SOI製程

近期大陸半導體產業對FD-SOI製程動作頻頻，如2015年6月半導體產業投資基金(簡稱大基金)主席拜訪法國SOITEC公司，該公司為FD-SOI晶圓片的主要供應商之一。

2015年9月中旬SOI產業協會在上海舉辦「2015上海FD-SOI高峰論壇」與「2015年國際RF-SOI研討會」，會後傳出格羅方德與大陸IC設計服務公司芯原合作FD-SOI技術，此顯示大陸半導體產業對FD-SOI的企圖。

在半導體產業中，長年居主流地位的Bulk CMOS製程逐漸走到極致，英特爾、台積電已朝向鰭式場效電晶體，但並非所有晶圓代工業者均認同用FinFET來延伸延續，格羅方德、三星半導體、意法半導體等即傾向以FD-SOI取代Bulk CMOS，形成與英特爾、台積電外的另一製程陣營。

FD-SOI技術的前身為SOI，最早由IBM投入發展，2002年首次實際商業化運用於PowerPC G4處理器，由於PowerPC G4處理器的市場需量少，並未受業界矚目，然隨後2003年超微(AMD)的Opteron處理器也採SOI技術後，因Opteron為主流x86架構，因此業界開始重視SOI技術。

SOI最初即為抑制漏電問題而發展，之後為了更進一步抑制漏電而演進成部分空乏絕緣上覆矽(Partially Depleted Silicon-on-Insulator；PD-SOI)，更之後精進成完全空乏的FD-SOI。

FD-SOI製程技術演化歷程

資料來源：MDPI.com，DIGITIMES整理，2015/10

DIGITIMES Research研判，大陸半導體產業積極擁抱FD-SOI製程，有其動機與考量，此擁抱發展對大陸自身、台灣，乃至全球的半導體產業將帶來程度性影響，包含晶片設計商、晶圓代工廠，乃至晶圓片、設計工具、矽智財等均會因應調整，以下本文將對影響、調整進行深入探討。

FD-SOI特性概述

FD-SOI的微縮製程技術略落後於FinFET，FinFET已進入14/16nm製程，FD-SOI則在22nm(2015年7月格羅方德宣布其德國晶圓廠可提供22FDX代工服務)，進一步為20nm，因此在電路密度、效能等方面，FinFET皆具優勢。