最後更新:2026年10月8日製程節點・元件結構製程節點・電晶體中國大陸:全耗尽型SOI

FD-SOI(全空乏型SOI)是什麼

FD-SOI (Fully Depleted Silicon-On-Insulator)

FD-SOI(全空乏型SOI)是在薄埋入氧化層(BOX層)上形成超薄矽主動層(通道層,厚度數nm)的MOSFET電晶體技術,可實現全空乏化並抑制短通道效應。

定義與原理

FD-SOI(Fully Depleted Silicon-On-Insulator:全空乏型絕緣層上覆矽)是在薄埋入氧化層(BOX層)上形成超薄矽主動層(通道層,厚度數nm)的MOSFET電晶體技術。通道下方的絕緣膜阻斷載子的漏電路徑,實現全空乏化,並抑制短通道效應。意法半導體、Samsung Foundry已在28nm、22nm節點量產,廣泛用於IoT、車用、5G RF前端晶片。

FD-SOI最大的特點是基體偏壓(BB)技術。藉由對BOX層下方的基板施加電壓,可動態控制電晶體的臨界電壓(Vth)。可透過順向基體偏壓(FBB)提升效能,並透過逆向基體偏壓(RBB)切換至超低功耗模式,實現FinFET或GAA難以達成的Vth動態控制。在省電IoT、穿戴式裝置、邊緣AI裝置中獲得高度評價。

FinFET與FD-SOI的選擇依用途、成本與節點而異。FinFET最適合5nm以下的最先進、高效能、高密度元件,FD-SOI則在22~28nm節點的低功耗、類比RF混合元件上具有競爭力。製造成本也往往低於FinFET,適合藍牙、NFC、穿戴式MCU、車用微控制器、5G通訊前端IC。與FinFET的比較請參閱FinFET與FD-SOI的差異(製程架構比較),與GAA的比較請參閱FinFET與GAA電晶體的差異的文章。

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