糠欄CMOS on SapphireのRFチップで啡掠排廈輝眷のGaAsを彌き垂えていく
Rodd Novak會、勢Peregrine Semiconductor家 チ〖フマ〖ケティングオフィサ〖
CMOS/SOSのSOSはSilicon on Sapphireの維だが、CMOS/SOSはサファイヤ答饒の懼にシリコンをエピタキシャル喇墓させたデバイスである。闡かしさを炊じる客もいるだろうが、勢柜のベンチャ〖Peregrine Semiconductor∈ぺリグリンˇセミコンダクタ∷が光拉墻ˇ你擦呈を卿り濕に光件僑トランシ〖バスイッチやパワ〖アンプを肋紛している。このほど180nmプロセスでIBMと捏啡した。SOSビジネスを締喇墓させている票家のCMOであるRodd Novak會にその晾いを使いた。
勢Peregrine SemiconductorのRodd Novak會
Q1∈セミコンポ〖タル試礁墓∷: サファイヤ答饒懼にCMOSデバイスを侯ろうとされたのはなぜですか。
A1∈ペリグリンセミコンダクタ ロッドˇノバック會∷: 碰家がUltraCMOSと鈣ぶ迫極のCMOS禱窖は、啡掠排廈や答孟渡で蝗う光件僑∈RF∷のフロントエンド禱窖をさらに光拉墻、你久銳排蝸を悸附することがわかったからです。潑にSOI答饒を脫いる眷圭、答饒シリコンの光鳥鉤嬸尸によってリニアリティが礙くなり、その馮蔡寒恃拇夏みが猖簾されません。SOS禱窖はRF攙烯ではSOIよりも拉墻が光く、澆尸なアイソレ〖ション拉墻が評られ、チュ〖ナの拉墻を猖簾できます。諱たちはSOIの黎を乖くRF禱窖がUltraCMOS禱窖だと千急しています。
Q2: CMOS/SOS禱窖と鈣ばないで、UltraCMOSと鈣ぶのはなぜですか。
A2: CMOS/SOSだと、牢の概い禱窖というイメ〖ジがあります。しかも脫龐は抱描掛鄂ˇ煩禍脫の卵庶紀俐デバイスとしてのイメ〖ジです。碰家のデバイスは、これまでも蕪紛で6帛改叫操してきており、これからも3G、LTEといった呵黎眉の啡掠排廈やその答孟渡炳脫を晾うデバイスです。糠しい罷蹋を哈めてUltraCMOSと嘆づけました。
Q3: 驕丸、GaAsで侯られていたRFスイッチやパワ〖アンプの彌き垂えを晾っていますが、サファイヤ答饒を蝗うとこれまでの瀾墑と孺べて部が紊いのでしょうか。
A3: これまで碰家はRF CMOSとして1μm、0.5μm、さらに0.35μmとアナログ攙烯を腮嘿步してきました。0.5μmから0.35μmへの腮嘿步によって、チップ燙姥の教井とウェ〖ハ碰たりのチップ眶すなわち箭唯は羹懼させると票箕に、RFスイッチとしての賃掐祿己を2/3に你負し、10擒のリニアリティ猖簾を蔡たしてきました。
海、0.35μmプロセスで孺秤すると、驕丸のGaAsスイッチの眷圭、GaAsチップとCMOSデコ〖ダコントロ〖ラが澀妥でした。この2チップソリュ〖ションを1パッケ〖ジに箭めようとすると、29カ疥ワイヤ〖ボンドが澀妥となり、パッケ〖ジ燙姥は3.0mm∵3.5mm鎳刨になりました。これを0.35μmプロセスで1チップの肋紛瀾隴すると、1.36mm∵1.28mmと83%も猴負され、17%と井さくなります。
Q4: このほどIBMと禱窖捏啡しました。0.18μmプロセスで捏啡された妄統は部でしょうか。
A4: さらに腮嘿步するともっと拉墻は懼がります。0.18μmという腮嘿步によって0.35μmデバイスと孺べ燙姥は染尸になり、賃掐祿己も染負します。しかもリニアリティは100擒羹懼します。碰家はサファイヤ答饒のCMOSをプロセス叫丸るファウンドリをパ〖トナ〖としてやってきており、しかも6インチまでのサファイヤウェ〖ハを欄緩に蝗ってきました。しかし、0.18μmでは8インチウェ〖ハに敗乖してさらに箭唯を懼げたいと蛔います。0.35μmプロセスの6インチサファイヤ答饒で9000改のチップが艱れましたが、0.18μmで8インチウェ〖ハだと3它改笆懼艱れます。
辦數のIBMはRF CMOSのSOIプロセスではリ〖ダ〖呈のファウンドリでした。IBMのSOIプロセスは猖簾されてきていましたが、SOSプロセスはできませんでした。警し漣からぺリグリンとIBMは辦斤にSOSプロセスを倡券してきますと、拉墻が呈檬に懼がることがわかりました。そこで、IBMも180nmのRFプロセスはSOSでやることにし、鼎票で倡券することに魂りました。潑釣はもちろん艱評しています。
Q5: サファイヤ答饒を蝗うとコストアップになりませんか。
A5: サファイヤ答饒を蝗うこれまでの0.35μmプロセスは殊偽まりが光く、拉墻も懼がるため、馮渡は你コストにできます。絡翁欄緩できるため、啡掠排廈でビデオを斧られるように拉墻を懼げても你コストで侯れます。
Q6: 輝任のサファイヤ答饒は球咖LEDなどGaNデバイスの答饒としてたくさん蝗われるようになりました。しかし8インチの輝任墑は掐緘できるのでしょうか。
A6: サファイヤ答饒を蝗った球咖LEDは泣塑のメ〖カ〖やサムスン排灰が蝗っていますし、TSMCもサファイヤ答饒を蝗ってLEDを瀾隴することを呵奪山湯しました。サファイヤ答饒はなじみやすくなってきています。擦呈はSOIウェ〖ハ事みになってきています。6インチウェ〖ハは輝任墑が掐緘材墻ですが、碰家は9家のサファイヤ答饒を墑劑千年しました。GaN球咖ウェ〖ハ瀾隴のためにTSMCは海、2インチですが6インチ步へと瓢くでしょう。
しかし、8インチサファイヤ答饒はまだ睛脫步されていません。そこで、碰家はサファイヤ馮窘メ〖カ〖3家とパ〖トナ〖を寥み、面には叫獲しながら倡券しています。この3家は嘆漣を湯かせませんが、勢柜、泣塑、ロシアのメ〖カ〖です。ロシアのウェ〖ハは泣塑でポリッシュしているようです。
Q7: デバイスとしての潑墓は部ですか。
A7: これまで揭べたような寒恃拇夏みやリニアリティの光さに裁え、呵努な件僑眶を聯買し、インピ〖ダンス臘圭のとれたRF攙烯を捏丁できることも潑墓です。このためにDuNEと鈣ぶデジタルチュ〖ニングキャパシタを倡券しました。チュ〖ニング件僑眶をキャパシタを蝗って圭わせるわけです。これは31改のキャパシタを事べることで5ビットのデジタル慨規∈00000から11111まで∷を侯り叫し、キャパシタ猛∈毋えば100MHzで0.7×7.0pF∷を恃えられるように肋紛しました。
アナログだけのチュ〖ナだと、インダクタも礁姥しなければなりませんが、インダクタはその燙姥が絡きくなりすぎるため、トランシ〖バチップが絡きくなってしまいます。アナログとデジタルを寥み圭わせることで井さなチップが叫丸るという條です。
キャパシタ猛を侖えることでチュ〖ニングさせる件僑眶をリコンフィギュラブルに恃えることができるため、マルチバンドのチュ〖ナに羹くという條です。2012鉗ごろにはソフトウエア痰俐にも灤炳できるようになります。
裁えて、パワ〖アンプに蝗うことを雇胃して、DC-DCコンバ〖タをオンチップに烹很しています。これはパワ〖アンプの久銳排蝸を布げるため、排富排暗を辦年にせず、パワ〖アンプ叫蝸の蜀晚俐∈envelope∷をフィ〖ドバックし、排富排暗を恃えていく數及をとっています。
RFスイッチでは1GHz、50WのRFパワ〖を磊り侖えるスイッチとしての寒恃拇夏みは45dBmのRFパワ〖で-85dBcと井さく、ポ〖ト粗のアイソレ〖ションは90dBcと澆尸な拉墻です。
哭 稍斗の鉗でさえ喇墓したペリグリン家
Q8: 呵稿に、告家の度烙を兜えてください。
A8: 2009鉗刨∈1奉×12奉∷は冊殿呵光の7000它ドルの卿懼光でした。2010鉗は1帛ドルに毗茫しそうです。
