半导体喜迎“超级硅片时代”,工艺革命成就IC未来辉煌

模拟器件公司(ADI)的模拟技术副总裁Lewis Counts表示,随着IC采用SiGe和SOI等其它材料制造,半导体产业在过去10年已进入“超级硅时代”,硅已不能独自满足电子产业的要求。

Counts在国际固态电路会议(ISSCC)上发表主旨演讲时,对台下的数百名听众说道:“我在过去10年里提出,我们已进入超级硅时代。”

Counts赞扬了Jean Hoerni和他的飞兆半导体同事在上世纪50年代发明平面工艺,将之称为“20世纪意义最重大的成就之一”,并称其奠定了硅作为电子产业中关键材料的地位。但他指出,最近几年出现了更加复杂的工艺,以满足更高的系统要求。他说,今天需要从SiGe BiCMOS一直到100V DMOS的各种工艺,以最好地支持许多系统。

Counts表示,其它新型结构和材料可能进入半导体制造领域,将把器件性能提升到目前无法想像的高度。

Counts指出:“在不降低模拟和混合信号器件的动态范围情况下,我们能否继续改善速度和性能？我认为我们能够做到这点,但必须对器件的结构进行根本性的改变。”

Counts认为模拟/混合信号芯片设计面临五大挑战:动态范围,带宽,绝对值(电压,电流,速度和温度)、功率效率和复杂性。他说,模拟与数字设计之间的界线趋于模糊,但二者仍然保持区别而且属于不同领域。“但在最高层次上,设计就是设计。”

Counts还谈及把多个射频集成到手机之中所面临的挑战,估计未来的手机将至少含有六种无线技术,支持Wi-Fi、Bluetooth、WiBree、超宽带(UWB)、WiMax、近距通讯(NFC)和电子标签(RFID)等通讯标准。他说,这将在技术方面遇到挑战,商业前景也会遇到麻烦,因为要想成功地把这些技术整合在一起,同时必须把成本和功耗控制在最低水平。

Counts表示,设计师不愿意为每种无线技术建立多个天线,但将会需要某种形式的自适应性天线。他猜测这种自适应性天线也许是MEMS开关。