5Gスマートフォン向け高周波スイッチ/低雑音アンプIC用最新世代SOIプロセスの開発について

2020年2月27日

東芝デバイス＆ストレージ株式会社

当社は、5Gスマートフォンなどのモバイル機器に向けた高周波スイッチ/低雑音アンプ (LNA[注1])IC用SOIプロセス技術「TarfSOITM」[注2]の特性を向上した最新世代プロセス「TaRF11」を開発しました。

近年、スマートフォンなどのモバイル機器の高性能化に伴い、無線帯域の高周波化が進んでいます。一般的に周波数が高いほどアンテナと受信回路間の信号ロスが増加するため、信号ロスを補償して受信信号品質を改善するLNAの特性向上が望まれています。

当社は、今回開発した「TaRF11」のLNA用MOSFETで、周波数 8GHzの最小雑音指数 (NF[注3]min) 0.48dBを達成し、既存世代プロセスTaRF10と比べて約0.3dB[注4]の特性向上を実現しました。また、TaRF10と同様にLNA[注1]と高周波スイッチ、制御回路をワンチップで作製することが可能です。

さらに、当社グループの生産拠点 (株式会社 ジャパンセミコンダクター) を活用し、SOIプロセスと高周波スイッチ/LNA ICを一貫して開発しているため、タイムリーな市場投入が実現できます。

当社は、今後もTarfSOITMプロセスのさらなる高性能化をめざし、5GHz帯に加え7GHz帯へ拡張予定の5GスマートフォンやWi-Fi、さらに高周波帯のUWB[注5] (7GHz～10GHz) などへ向けた最先端技術の高周波スイッチ/LNA ICを提供していきます。

応用機器

  • スマートフォン
  • Wi-Fi / UWB[注5]などの無線機器

最新世代SOIプロセス(TaRF11)の主な特長

  • 優れた雑音指数 : NFmin=0.48dB @8GHz (TaRF10と比べて約0.3dBの改善)
  • LNAと高周波スイッチ、制御回路をワンチップで作製が可能
  • 最新の半導体プロセス開発と製品開発を一貫して行うことで、高周波スイッチ製品の早期市場投入が可能

最新世代SOIプロセス(TaRF11)の主な仕様

周波数

(GHz)

LNA用MOSFETのNF min

(dB)

TaRF11

TaRF10

8.0

0.48

0.79

6.0

0.44

0.69

4.0

0.40

0.50

[注1] LNA (Low Noise Amplifier) : 低雑音アンプ

[注2] TarfSOI™ (Toshiba advanced RF SOI)：TarfSOI™は、当社が高周波半導体用に独自に開発したSOI-CMOS (Silicon On Insulator-Complementary Metal Oxide Semiconductor) フロントエンドプロセス。

[注3] NF (Noise Figure)：雑音指数。増幅回路における入力端および出力端の信号対ノイズ比。小さいほど雑音が小さく特性が良い。

[注4] 周波数4GHzで約0.1dB改善、周波数6GHzで約0.25dB改善

[注5] UWB (Ultra Wide Band) : 超広帯域無線システム

＊Wi-Fiは、Wi-Fi Allianceの登録商標です。
＊TarfSOI™は、東芝デバイス＆ストレージ株式会社の商標です。
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