各企业积极投入FD-SOI元件开发 看好后续市场发展

为求低功耗、高能效及高性价比之元件，市场逐渐开发出FD-SOI（完全空乏型硅绝缘层金氧半晶体管）结构；而FD-SOI构造主要以SOI晶圆为核心，透过传统Si芯片制程方式，进而以水平式晶体管架构，取代线宽较大（16～12nm）之FinFET元件。

进一步分析FD-SOI市占情形，在各厂商相继投入开发资源下，2018年整体元件市场规模达160亿美元，预估2019年整体市场可望达到270亿美元（年增68.6%），后续成长态势也将逐年上扬。

技术的发展演进，FD-SOI实现低功耗、高性价比之元件架构

由于半导体发展趋势，使得相同面积下试图填入更多晶体管的想法逐渐受到重视，因此衍生出微缩整体尺寸的构想，而闸极（Gate）尺寸将是微缩重点。以传统Planar元件发展来看，其闸极线宽已微缩至极限，因而需改变元件结构才能因应此要求，而立体构造的FinFET（鳍式场效晶体管）元件就在此时被开发出来。

FinFET名称主要由于元件结构以立体方式呈现，且其闸极构造如同鱼鳍一般，竖立于源极（Source）与汲极（Drain）间，作为控制元件的开关。在这样新颖结构下，虽可符合微缩尺寸之需求，但最大问题仍是闸极线宽必须在16nm以下（如12nm、10nm），才能有效控制从源极到汲极间的电流开关。

依现行元件发展情形，尽管已从传统的Planar元件推升至FinFET结构，闸极线宽仍存在一段难以使用上的尺寸区，还需有其他元件技术加以补足，而FD-SOI元件结构刚好补上此缺口，实现低功耗、高性价比、制造周期短之元件架构。

对于现行技术发展情形，依照所需元件尺寸及功能的不同，可区分为两大阵营：

精进于微缩闸极线宽之FinFET制程技术开发（如台积电、Samsung等），试图增加晶体管数量，提升整体元件工作效率；

投入FD-SOI制程技术，尝试开发出低功耗、高性价比之功能性元件。尽管两者之历史脉络有所不同、技术上各有千秋，但就元件技术发展趋势评估，两者技术仍将持续发展及并存。

各家大厂投入FD-SOI元件开发，看好后续市场发展

FD-SOI元件技术主要源于一种水平式晶体管结构，透过SOI晶圆（Si/SiO2（Buried Oxide）/Si Substrate结构）方式，将最上层Si层借由制程、设计以满足所需功能，并作为元件导通层之用；而中间SiO2层，凭借于高阻值之材料特性，隔绝晶体管间不必要的寄生电容，提高元件工作效率，因此在这样的制程条件下，FD-SOI可透过传统Si芯片的机台进行加工，降低开发所需的设备成本。

依现行终端产品应用，FD-SOI元件技术将可应用于物联网IoT、车用元件与MEMS（微机电）元件等领域，目前已有Samsung、GlobalFoundries、STM等大厂相继投入制程开发上。

虽然这些产品大多可由28nm制程条件下进行量产，但随着技术进步，凭借于闸极线宽逐渐微缩的趋势带动下，将驱使制程条件朝向22nm、12nm目标迈进，甚至进一步跨入10nm制程，从而在相同面积下产生更多元件，大幅提升整体元件效率。

观察采用FD-SOI元件的发展现况，从2017年开始，STM已收到Mobileye订单需求，并运用28nm制程制造ADAS芯片；NXP也于2017年起，积极投入i.MX处理器系列的开发，并选择Samsung FD-SOI之28nm制程技术为合作伙伴。

另外，GlobalFoundries于2018年取得新创公司Arbe Robotics订单，其FD-SOI元件将使用先进的22nm制程技术，目标打造车用雷达芯片。由此可见，各家厂商在车用芯片领域，使用FD-SOI技术已成为一股风潮，后续仍看好该技术的市场发展。