那些半導體工藝更適合移動終端的發(fā)展趨勢

　　哪種半導體工藝最適合某一指定應用？對此，業(yè)界存在著廣泛的爭論。雖然某種特殊工藝技術能更好地服務一些應用，但其它工藝技術也有很大的應用空間。像CMOS、BiCMOS、砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）、氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）、雙極硅、絕緣硅（SoI）和藍寶石硅（SoS）等工藝技術給業(yè)界提供了豐富的選擇。雖然半導體器件的集成度越來越高，但分立器件同樣在用這些工藝制造。隨著全球電信網(wǎng)絡向長期演進（LTE）等4G技術的發(fā)展，分立技術在通信領域中正變得越來越少見。事實上許多人相信，智能手機的普及敲響了手持通信產品中分立實現(xiàn)技術的喪鐘。例如像iPhone這樣的手持設備，消費者對更長電池使用時間、更強多媒體功能和小型體積等要求主導著產品的設計。用更少的芯片提供更強的性能和更多的功能意味著體積和成本方面的節(jié)省。除了集成更多的元件外，今天的半導體器件和集成電路（IC）必須提供更低的功耗、更方便的設計和合理的價格等優(yōu)勢。在基礎設施方面同樣是這個趨勢，因為網(wǎng)絡供應商希望在滿足不斷增長的數(shù)據(jù)業(yè)務同時，能利用“綠色”基站降低系統(tǒng)功耗。從TriQuint半導體公司的行動中也可以驗證上述趨勢來。該公司目前正在推進相對分立技術來說具有更高集成度的解決方案。 “大功率GaNon-SiC的優(yōu)秀性能已經得到了業(yè)界的廣泛認可，”TriQuint公司商業(yè)代工營銷部總監(jiān)Mike Peters指出，“TriQuint的方法是提供完整的MMIC GaN工藝，這種工藝允許在這些更大功率應用中實現(xiàn)更完整的集成。另外，公司的TriPower系列 RFIC在業(yè)界樹立了新的性能標桿。采用系統(tǒng)性Doherty配置的兩種TriQuint TG2H214120-FL 120W器件可以提供60多瓦的平均WCDMA功率和55%的集電極效率。TriPower器件也很容易通過傳統(tǒng)的數(shù)字預失真（DPD）技術實現(xiàn)線性化?！?為了滿足正在發(fā)展的4G標準日益提高的帶寬和調制復雜性和當前3G標準的擴增有關的要求，Peters認為需要采用新一代的工藝技術產品。“這將涉及到提高集成度、提高功率和效率以及降低系統(tǒng)成本?！彼A計，“技術改進將深入化合物半導體（GaAs 和GaN）以及諸如銅倒裝芯片等封裝技術中去。” 工藝技術的持續(xù)發(fā)展確實在推動蜂窩通信的演進。舉例來說，Peregrine半導體公司與IBM公司的合作成為前段時間的熱門新聞。Peregrine公司的下一代UltraCMOS RF IC在經過充分認證后，將由IBM公司設在佛蒙特州伯林頓市的200mm晶圓半導體制造工廠采用兩家公司聯(lián)合開發(fā)的一種180nm工藝進行制造。最近，Peregrine還與絕緣硅（SOI）晶圓提供商Soitec公司聯(lián)合開發(fā)了一種綁定型藍寶石硅基板，用于RF IC制造。這種新基板的開發(fā)和大批量生產已經得到認證，可用于制造Peregrine公司的下一代STeP5 UltraCMOS RF IC。這兩家公司能夠將一層單晶質薄硅層運載并綁定到藍寶石基板上。最終形成的綁定型硅層在晶體管遷移率和硅質量方面都好于使用外延生長型硅層的傳統(tǒng)SOS晶圓。對Peregrine來說，新基板有望進一步改善RF IC性能、功能和外形尺寸，而且IC尺寸減小和性能增強的幅度可達30%。這種基板還有助于Peregrine公司繼續(xù)保持其長期發(fā)展戰(zhàn)略，即采用能夠匹配體硅技術的良率和可擴展質量的基板技術實現(xiàn)更高集成度的射頻前端（RFFE）IC解決方案。