只能FinFET或FD-SOI？二合一也行！

　　在我們大多數人“非黑即白”、“非此即彼”的觀念里，半導體業者應該不是選擇FinFET就是FD-SOI制程技術;不過既然像是臺積電(TSMC)、GlobalFoundrie或三星(Samsung)等晶圓代工廠，必須要同時提供以上兩種制程產能服務客戶，有越來越多半導體制造商也正在考慮也致力提供“兩全其美”的制程技術。

　　例如飛思卡爾半導體(Freescale Semiconductor)最近就透露，該公司正在14至16奈米節點采用FinFET技術，以及在28奈米節點采用FD-SOI制程技術，只為了達成相同的目標--更高的速度以及更低的功耗--不過是針對不同的半導體元件產品;此外飛思卡爾也在嘗試在下一世代的半導體制程節點，將兩種技術結合在一起。

　　“飛思卡爾與所有的晶圓代工業者都有合作關系，也具備從低復雜性到超高復雜性的制程技術與連結技術能力，其中有很多是獨家的;”飛思卡爾微控制器(MCU)事業群的應用處理器與先進技術副總裁Ron Martino表示：“因此，我們已經針對FinFET與FD-SOI制程開發了最佳化的技術藍圖。”

　　Martino進一步舉例指出，FD-SOI晶圓片較昂貴，不過適合低功耗或高性能的應用，搭配飛思卡爾的28奈米i.MX非常完美;至于FinFET制程，該公司認為該技術是數位連網(digital networking)產品線成功的關鍵，能以良好的價格與性能比達成他們提高產品速度的目標。

　　SOI產業聯盟(成員包括IBM、Imec、Soitec、ST與飛思卡爾)已經嘗試將FinFET技術與SOI結合，圖中顯示埋入氧化層(buried-oxide，BOX;圖右)已經為FD-SOI薄化 (圖片來源：SOI產業聯盟)

　　Martino甚至認為，未來可能會有一些透過結合FinFET與FD-SOI所帶來的“驚喜”，也許是將這兩種技術在下一個半導體制程節點合并在一起，同時在未來許多年維持以28奈米FD-SOI制造較低階的產品。

　　“FD-SOI制程需要感測器整合，28奈米節點具備所需的RF與類比功能，能讓許多可穿戴式裝置在連結性與低功耗方面取得具吸引力的平衡;”Martino表示：“各個節點的甜蜜點(sweet spot)是FD-SOI在40奈米節點與28奈米節點，FinFET則是更先進的節點如14~16奈米節點。在制程微縮以及成本的最佳化方面，我們將看我們能如何有效地利用FD-SOI與FinFET。”

　　圖中顯示在SOI上的FinFET之鰭式電晶體如何能被更好的隔離，以及無期限的通道如何簡化了制程步驟 (圖片來源：SOI產業聯盟)

　　意法半導體(STMicroelectronics)是選擇FD-SOI優先于FinFET，前者是藉由在電晶體(BOX)之下放置一層薄的絕緣體，因此讓未摻雜的通道達到全空乏(full-depletion)，將泄漏電流縮減到最小。不過FD-SOI還有一個通常被忽視的優勢，是極化(polarize) BOX下方基板的能力，也就是“順向基底偏壓(forward body biasing，FBB)”。

　　順向基底偏壓在功耗與性能折衷的最佳化方面非常有效率，而且藉由在運作過程中改變偏置電壓，設計工程師能讓他們的電晶體在不使用時達到超低功耗，但又能在速度如常時于關鍵時刻達到超高效能。

　　飛思卡爾表示，FD-SOI在28奈米節點與非常省電之低功耗元件的智慧整合方面是領先技術，而且能擴展到28奈米以下，FinFET則是在更先進的制程節點產出今日最高性能的元件;這兩種技術都會產生全空乏通道，只是以不同的方式--所以如果讓兩者結合在一起呢?

　　塊狀晶圓與SOI晶圓上的FinFET成本差異，會隨著所需的額外制程步驟而抵銷，但在SOI上仍然較昂貴 (圖片來源：SOI產業聯盟)

　　“FD-SOI是全空乏，FinFET也是全空乏，你甚至可以將兩種技術結合在一起;”Martino 表示：“總之，飛思卡爾將繼續最佳化我們的產品陣容，因為我們需要廣泛的技術與制程，從i.MX最佳化到嵌入式快閃記憶體最佳化，所有都將會需要適合它們的制程。”

　　有些半導體業者專注于FD-SOI，有一些則鎖定FinFET，但對無晶圓廠業者與半無晶圓廠(semi-fabless)來說，晶圓代工業者能提供兩種技術選項;所以為什么不將兩者混搭甚至結合在一起呢?事實上SOI產業聯盟，正在實驗于7奈米節點結合兩種技術，跨越閘極全面拓展鰭式架構，而且利用三五族(III-V)通道。