SOI：CPU煮熟鸡蛋将成为历史
　　CPU热到可以煮熟鸡蛋的故事已成经典，它说的正是芯片功耗过高的问题。曾有人预言，高功耗将导致摩 尔定律提前终结。这并非危言耸听。高功耗产生高温度，提高了封装成本，也产生了许多新的故障，加大 了测试复杂度，提高了测试成本。高的芯片功耗产生很多负面影响，而为了保证摩尔定律，就要采用低功 耗设计，这又反过来加大了设计复杂度。凡此种种都对摩尔定律产生了终结效应。
　　Stuart S.P. Parkin博士说，绝缘硅（SOI，Silicon-On-Insulator）的出现主要是解决芯片的功耗问题 ，这是22nm节点晶体管的希望，当然也是挑战。该技术利用一层SiO2绝缘薄膜，将各个晶体管与下的 硅晶圆分开，而在常规的CMOS中，晶体管是直接与硅晶圆接触的（图7）。SiO2薄膜层能有效的使电子从 一个晶体管的门电路流到另一个晶体管的门电路，不会让多余的电子渗漏到晶圆上。由于不会有电子渗漏 而浪费电能，因此功耗更小。
　　SOI：CPU煮熟鸡蛋将成为历史
　　CPU热到可以煮熟鸡蛋的故事已成经典，它说的正是芯片功耗过高的问题。曾有人预言，高功耗将导致摩 尔定律提前终结。这并非危言耸听。高功耗产生高温度，提高了封装成本，也产生了许多新的故障，加大 了测试复杂度，提高了测试成本。高的芯片功耗产生很多负面影响，而为了保证摩尔定律，就要采用低功 耗设计，这又反过来加大了设计复杂度。凡此种种都对摩尔定律产生了终结效应。
　　Stuart S.P. Parkin博士说，绝缘硅（SOI，Silicon-On-Insulator）的出现主要是解决芯片的功耗问题 ，这是22nm节点晶体管的希望，当然也是挑战。该技术利用一层SiO2绝缘薄膜，将各个晶体管与下的 硅晶圆分开，而在常规的CMOS中，晶体管是直接与硅晶圆接触的（图7）。SiO2薄膜层能有效的使电子从 一个晶体管的门电路流到另一个晶体管的门电路，不会让多余的电子渗漏到晶圆上。由于不会有电子渗漏 而浪费电能，因此功耗更小。
　　通过在绝缘体上形成半导体薄膜，SOI材料具有了体硅所无法比拟的优点：可以实现集成电路中元器件的 介质隔离，彻底消除了体硅CMOS电路中的寄生闩锁效应；采用这种材料制成的集成电路还具有寄生电容小 、集成密度高、速度快、工艺简单、短沟道效应小及特别适用于低压低功耗电路等优势。
　　据IBM公司的数据显示，同类SOI芯片与CMOS芯片相比，SOI芯片的速度可以快20%～30%，而能耗为CMOS芯 片能耗的一半或三成。采用SOI技术的45nm PMOS晶体管驱动电流增加30%。
　　在22nm节点，SOI晶圆上关键硅层的厚度是6.3nm，而15nm则更薄，约5nm。硅层是如此之薄，如果破坏了 顶层的硅，那么根本没有修复的余地。为了避免材料损伤，采用了原位掺杂而非注入工艺，这是因为原位 掺杂是一项无损伤的工艺。
　　目前比较广泛使用且比较有发展前途的SOI的材料主要有注氧隔离的SIMOX（Seperation by Implanted  Oxygen）材料、硅片键合和反面腐蚀的BESOI（Bonding-Etchback SOI）材料和将键合与注入相结合的 Smart Cut SOI材料。在这三种材料中，SIMOX适合于制作薄膜全耗尽超大规模集成电路，BESOI材料适合 于制作部分耗尽集成电路，而Smart Cut材料则是非常有发展前景的SOI材料，它很有可能成为今后SOI材 料的主流。
　　其实，晶体管一路走来的历史，就是技术的不断新陈代谢和市场诉求相辅相成的过程。当整个产业链发展 进入良性循环时，一切的发展进步都将会是顺理成章的，好在这样的趋势正在发生。