【导读】近日，意法半导体宣布推出基于18nm全耗尽绝缘体上硅 (FD-SOI) 技术和嵌入式相变存储器 (ePCM) 的先进工艺，以支持下一代嵌入式处理设备。
近日，意法半导体宣布推出基于18nm全耗尽绝缘体上硅 (FD-SOI) 技术和嵌入式相变存储器 (ePCM) 的先进工艺，以支持下一代嵌入式处理设备。
意法半导体表示，这项和三星代工厂共同开发的新工艺技术，为嵌入式处理应用带来了性能和功耗的飞跃，同时允许更大的内存容量和更高水平的模拟和数字外设集成。
对于业界最关心的新款STM32产品，意法半导体表示，首款基于新技术的下一代STM32 MCU将于2024年下半年开始向特定客户提供样品，计划于2025年下半年投入生产。
与目前使用的ST 40nm eNVM技术相比，采用ePCM的18nm FD-SOI工艺制造的产品取得了巨大的飞跃：能耗比提高50%以上；非易失性存储器 (NVM) 密度提高2.5倍，可实现更大的片上存储；数字密度提高3倍，可集成AI和图形加速器等数字外设以及最先进的安全功能；噪声系数改善3dB，增强无线MCU的射频性能。
此外，ST的PCM+FD-SOI技术能够在低至18 nm的3V电压下运行，以提供电源管理、复位系统、时钟源和数字/模拟转换器等模拟功能，目前它是唯一支持此功能的20nm节点以下技术。
同时，该技术还凭借在汽车应用中已得到验证的强大高温操作、辐射硬化和数据保留功能，提供了要求苛刻的工业应用所需的可靠性。
此前，通用MCU制程卡在40nm多年，主要受限于内部Flash存储工艺，这套量产工艺掌握在台积电等少数代工厂手上，2020年开始的28/40nm制程严重短缺也挤占了大量eFlash工艺产能。
意法半导体基于自家28nm FD-SOI推出了Stellar G和P系列，分别用于网关、控制等，和三星（主攻MRAM存储技术）合作多年同时又对自有PCM存储技术有充分自信。未来几年，下一代“超强”通用STM32的到来也许将重新点燃通用MCU领域的工艺争夺战。
早在2018年，汽车MCU大佬瑞萨就推出了基于28nm eFlash技术的MCU，并在2020年前后推出了涵盖车身、网关到动力控制的高性能MCU U2AU2B，但工艺基于台积电，自身制造能力仍卡在40nm大关。2022年，瑞萨宣布已基于STT-MRAM的电路技术开发出具有快速读写能力的测试芯片，采用22nm工艺制造。而公开信息来看，该技术的领先者是台积电。
甚至NXP曾推出16nm制造的汽车级S32Z和S32E样品，采用的还是台积电16nm FinFET工艺。
图：SOI晶圆
而另一项工艺SOI自身的结构优点就是比较容易提升时钟频率并减少电流漏电，适用于低功率、功耗敏感的器件。同时对比主流先进制程的FinFET，由于SOI技术非常接近平面体硅技术，对fab的投资大大降低。
目前，国际上主要掌握SOI硅片制造的领导厂商为法国Soitec，而领先的晶圆代工厂为美国格罗方德（GF）——师承SOI技术的开山祖师IBM，同时也是美国最大晶圆代工厂，也是美国军方射频器件的指定代工厂。
经过三十多年的发展，行业内已经延伸出了丰富的SOI产品组合，包括FD-SOI、RF-SOI、Power-SOI、Photonics-SOI、Imager-SOI等。
附：意法半导体fab（来源：芯片大师《全球晶圆厂地图》）
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