GlobalFoundries (GF) рассказала о технологии соединения пластин SLATE™ для трёхмерной интеграции (3DI) RF-модулей. В сочетании с платформой 9SW RF-SOI она позволяет размещать крупные полевые транзисторы (FET) друг над другом и тем самым уменьшать площадь RF-переключателей без увеличения места на плате. Компания предлагает этот подход для смартфонов и других компактных подключённых устройств, где растёт число частотных диапазонов и усложняются схемы коммутации.
Перенос RF-свитчей в трёхмерную структуру
SLATE с 9SW предусматривает однородное соединение двух пластин 9SW RF-SOI по схеме wafer-to-wafer (W2W). Вместо расположения крупных FET рядом друг с другом их можно устанавливать вертикально. По данным GF, это сокращает площадь кристалла при сохранении электрических характеристик, необходимых RF-модулям. В частности, обычную двумерную схему однополюсного однопозиционного переключателя (SPST) можно преобразовать в компактную трёхмерную конструкцию.
Перенос выполняется в составе комплекта средств проектирования технологического процесса (PDK) с помощью современных EDA-инструментов. Автоматизированный маршрут преобразует существующую двумерную топологию 9SW в трёхмерную, сохраняя заданные разработчиком параметры, включая ширину приборов и конфигурацию стека. Платформа распределяет схему между соединёнными пластинами и перераспределяет пальцы транзисторов для повышения плотности компоновки.
Генерация ограничений, разделение принципиальной схемы и создание иерархической топологии также автоматизированы. Инструменты могут выполнять совмещение выводов, управлять соединениями и оптимизировать итоговую компоновку. В результате разработчик получает полностью верифицированный трёхмерный RF-переключатель без полного перепроектирования исходной схемы и с меньшим объёмом ручной работы.
Возможности платформы 9SW SLATE
GlobalFoundries перечисляет следующие особенности переноса RF-переключателей на SLATE с 9SW:
- сокращение площади кристалла до 45%, что помогает уменьшить занимаемое место в компактных мобильных устройствах;
- трёхмерная интеграция с соединением пластин и вертикальным размещением крупных FET;
- однородная 3D-интеграция с сохранением электрических характеристик при уменьшении общей площади;
- автоматизированные инструменты переноса на базе PDK, которые упрощают разработку и сокращают проектный цикл;
- готовая к производству платформа RF-SOI на базе 9SW, выпускаемая на 300-мм предприятии GF в Сингапуре; серийное производство ожидается во второй половине 2027 года.
По данным GF, технология применима не только к RF-переключателям, но и к другим компонентам радиочастотного тракта, включая малошумящие усилители (LNA) и антенные тюнеры. Совместимость с существующими RF-разработками и автоматизированный перенос дают возможность уплотнять мобильные радиочастотные модули без полного пересмотра исходной схемы.