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意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）近年致力研發(fā)全空乏絕緣上覆矽（FD-SOI）技術(shù)，盡管鰭式場效電晶體（FinFET）在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)獲得較多注意。不過以技術(shù)與經(jīng)濟(jì)層面而言，F(xiàn)D-SOI仍有許多優(yōu)勢，包括臨界電壓（VT）選擇、標(biāo)準(zhǔn)元件最佳化等等。

根據(jù)SemiWiki網(wǎng)站報(bào)導(dǎo)，目前28納米FD-SOI制程節(jié)點(diǎn)雖然不是最新的制程節(jié)點(diǎn)，卻是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、汽車、消費(fèi)性電子、移動(dòng)等新興市場最物超所值的芯片方案。

意法半導(dǎo)體為了推廣FD-SOI技術(shù)，也將旗下28納米FD-SOI技術(shù)策略性授權(quán)給三星電子（Samsung Electronics）、GlobalFoundries等晶圓大廠。三星在2014年中與意法半導(dǎo)體簽署28納米FD-SOI授權(quán)合作產(chǎn)制協(xié)議。

FD-SOI技術(shù)可控制電晶體的有效通道長度（effective channel length），漏電流也透過多偏置（poly-biasing）大幅減低，沒有任何接面漏電（junction leakage）問題。

28納米FD-SOI技術(shù)也提供0.6~1.1伏特操作電壓，效能與功耗之間有更大取舍空間，其中特制多種臨界電壓元件庫（multi-threshold-voltage libraries）包括普通臨界電壓以及低臨界電壓等選擇。

而主要EDA/IP大廠也紛紛在設(shè)計(jì)流程和IP當(dāng)中支援FD-SOI技術(shù)。2014年益華電腦（Cadence）宣布提供28納米FD-SOI技術(shù)的IP解決方案。而2015年Synopsys宣布自家Lynx Design System開始支援FD-SOI技術(shù)。明導(dǎo)國際（Mentor）也在工具與設(shè)計(jì)流程支援FD-SOI制程。

FD-SOI技術(shù)最強(qiáng)大的一項(xiàng)機(jī)制是基底偏壓（body-biasing），利用極薄的埋氧化層（buried oxide）控制電晶體通道，進(jìn)一步強(qiáng)化效能或降低功耗。此外，在制程補(bǔ)償（process compensation）過程中，基底偏壓有助提升效能卻不造成動(dòng)態(tài)功率（dynamic Power）消耗。

FD-SOI技術(shù)屬于平面型電晶體，制程簡單、成本較低，無須通道摻雜（channel doping）處理，制程變異（process variation）也不如FinFET技術(shù)來得高，其光罩層與浸潤式微影（immersion lithography）層數(shù)也比FinFET技術(shù)來得少。

意法半導(dǎo)體以FD-SOI技術(shù)為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)元件庫（standard cell library）專為主流、低功耗、高效能應(yīng)用而最佳化，且有多樣化選擇，包括可程式化光罩ECO元件，亦有12軌高效能、8軌高密度架構(gòu)供選擇，將功耗、性能和面積（Power、Performance、Area；PPA）最佳化。

FD-SOI技術(shù)提供廣泛的正反器（Flip Flop）選擇，讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)師取舍空間更大。另外，也有創(chuàng)新的多位元正反器，可減少時(shí)脈樹（clock-tree）流量，進(jìn)而減少整體動(dòng)態(tài)功率。此外，多位元正反器之間時(shí)鐘變頻器的分享行為，也致使漏電流減少。多階段同步器則可減低多重時(shí)鐘域電路內(nèi)的亞穩(wěn)態(tài)（metastability）效應(yīng)。

這些SoC技術(shù)由標(biāo)準(zhǔn)元件主導(dǎo)，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)元件占據(jù)電晶體超過一半的面積，占4分之3的總電力消耗，也占據(jù)芯片4分之3的重要路徑。因此，標(biāo)準(zhǔn)元件進(jìn)行PPA最佳化的步驟相當(dāng)重要，是SoC最佳化的關(guān)鍵。

FD-SOI技術(shù)目前處于技術(shù)優(yōu)勢，因?yàn)榭蓞^(qū)隔不同的PPA因應(yīng)不同市場需求。舉例而言，超低功耗、超低漏電流元件庫可運(yùn)用于物聯(lián)網(wǎng)與穿戴式裝置，而低功耗、低成本元件庫則可應(yīng)用于射頻（RF）類比傳輸系統(tǒng)，像是智能型手機(jī)、網(wǎng)路應(yīng)用等等。

最后，業(yè)者預(yù)計(jì)將FD-SOI技術(shù)微縮至20納米，甚至是14納米，以達(dá)到低功耗、低成本的FinFET等級效能。GlobalFoundries發(fā)表自家22納米FD-SOI技術(shù)“22FDX”平臺，在不久的將來，也可望看到更多該領(lǐng)域的進(jìn)展。