soi技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向

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1、二：三二一A2004中國(guó)國(guó)際集成電路研討會(huì)論文集———J0042IIlJ4甲國(guó)國(guó)際集廄電_《}}

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4、}訶蕓化又栗一SOI技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向(“集成電路配套材料技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展”專場(chǎng)研討會(huì)材料)王曦、林成魯中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所，上海200050上海新傲科技有限公司，上海20182l報(bào)告提要：本文分析了s0I技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)向，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，提出了研究、開(kāi)發(fā)sOI技術(shù)的兩方面內(nèi)容：8—12英寸s0I圓片產(chǎn)業(yè)化；s0I基應(yīng)變硅技術(shù)。一、8—12英寸SOI圓片產(chǎn)業(yè)化1．8—12英寸SOI圓片開(kāi)發(fā)的重要性

5、集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重，2l世紀(jì)的微電子技術(shù)仍將以尺寸不斷縮小的硅基CMOS工藝技術(shù)為主流。使用直徑12英寸的硅片對(duì)于整個(gè)芯片制造工業(yè)來(lái)說(shuō)是理所當(dāng)然的選擇，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)是硅片直徑由8英寸向12英寸轉(zhuǎn)移的主要因素，Ic的發(fā)展是靠提高產(chǎn)品性能和降低生產(chǎn)成本?？s小特征尺寸和使用更大直徑的硅片是主要手段。12英寸硅片與8英寸硅片相比，面積為2．25倍，每片產(chǎn)出量提高125％。以生產(chǎn)o．13斗m的Ic為例，估計(jì)整片成本儀提高70—80％。對(duì)面積為115mm2的芯片，其單片成本可望降低24％。目前世界上

6、已建和在建的12英寸T廠包括IBM、Intel、Mitsubishi、TI等數(shù)十家。sEMIvest在2002年3月的市場(chǎng)預(yù)測(cè)中指出，2001—2003年是12英寸工廠的高速建廠時(shí)期，2003—2007年為成熟期。并且，微電子行業(yè)下一個(gè)周期的振興將完全依賴于12英寸工廠投入的進(jìn)展情況。12英寸硅微電子技術(shù)將必然成為集成電路產(chǎn)業(yè)的主流。針對(duì)各大微電子公司對(duì)12英寸體硅需求的增長(zhǎng)，各大硅材料公司，如shi—Etsu、MEMc、wacker、MsI—MsIL、KOM等均宣布擴(kuò)產(chǎn)生產(chǎn)12英寸硅片。12英寸技術(shù)是瞄準(zhǔn)特征線寬

7、130nm以下集成電路技術(shù)的。集成電路發(fā)展到目前的超大規(guī)模時(shí)代，要進(jìn)一步提高芯片的集成度和運(yùn)行速度，現(xiàn)有的體硅材料和工藝正接近它們的物理極限，在進(jìn)一步減小集成電路的特征尺寸方面遇到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，必須在材料和工藝上有重大突破，必須尋找比體硅更好的材料。SOI有望取代體硅材料成為深亞微米集成電路的主流技術(shù)。sol技術(shù)具有高速、低壓低功耗、耐高溫等特點(diǎn)，同時(shí)簡(jiǎn)化工藝流程、提高集成密度、減小軟誤差等優(yōu)勢(shì)，是解決超大規(guī)模集成電路功耗危機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，是0．13um以下工藝的首選技術(shù)，被譽(yù)為”21世紀(jì)的新型硅基集成電路技術(shù)”。I

8、BM、sEMInvest等指出，在12英寸技術(shù)中，新的取得主導(dǎo)地位的材料技術(shù)將是銅連線、SOI、lowk、SiGe以及應(yīng)變硅(strainSilicon)等。世界著名的Dataquest預(yù)測(cè)：sOI材料在2005年將占整個(gè)硅市場(chǎng)的約10％，約為10億美金；2008年占50％，那時(shí)sOI材料市場(chǎng)將達(dá)到每年80億美金。其中，薄膜sOI市場(chǎng)約占80％，約為64億美金。薄膜SOI市場(chǎng)大部分為8—12英寸sOI圓片市場(chǎng)。圖l是SOI材料的主要生產(chǎn)商之一s0ITEc公司的SOI技術(shù)發(fā)展路圖，說(shuō)明了12英寸薄膜和超薄SOI材料，

9、實(shí)際上就是sOI薄膜厚度在數(shù)十納米的微納半導(dǎo)體新材料。2．8—12英寸SOI國(guó)際市場(chǎng)概況世界各大公司在進(jìn)入12英寸體硅生產(chǎn)技術(shù)的同時(shí)，極力推動(dòng)12英寸sOI技術(shù)的應(yīng)用研發(fā)j二作，例如：世界微電子技術(shù)巨人IBM在2002年8月宣布25億美金投資，在Fishkill工廠建立12英寸生產(chǎn)線，采用銅導(dǎo)線、SOI和低介電材料技術(shù)。AMD同Motorola合作，已在2001底投資23億美金，在德國(guó)Dresden的FAB30中使用8英寸sOI技術(shù)生產(chǎn)Athlon4chip，計(jì)劃2003年更新到12英寸SOI技術(shù)。2002年2月，

10、AMD宣布同uMC，I曲neonTechnologjes和Singapore。sEconomicDevelopmentBoard(EDBI)聯(lián)合在新加坡投資0．13um12英寸硅片技術(shù)，12英寸SOI將是其重要選擇。Moto“a在2002年5月宣布加入STMicroelec—ThePr眥ee曲審of恤蹄mp05iumofICC№a2004mⅢs和P洲Ips聯(lián)盟發(fā)展qnnm到32Ⅲn帕先世12英寸鯽I剎備技術(shù)研究，并f作釬l目TsMc合作．該聯(lián)盟在2(M)5{}包投資將達(dá)14億美會(huì)：；：：h?“r“HⅫ¨Em：：i：

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