在5G和AIoT時(shí)代，SOI技術(shù)或?qū)⒁靶U生長(zhǎng)

FinFET和SOI是晶圓工藝在21世紀(jì)初進(jìn)化出的兩條發(fā)展線路。FinFET用在標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品上，而SOI則開(kāi)始在特定的領(lǐng)域開(kāi)花結(jié)果，如射頻器件、AIoT芯片等。

來(lái)自于法國(guó)的Soitec公司憑借獨(dú)有的Smart Cut技術(shù)，已經(jīng)成為SOI陣營(yíng)最主要的廠商。近日，他們?cè)诰┱匍_(kāi)發(fā)布會(huì)，闡述了其最新的戰(zhàn)略布局。

關(guān)鍵的一環(huán)

Soitec的自身定位，是整個(gè)晶圓產(chǎn)業(yè)鏈中的一個(gè)承上啟下的位置。Soitec全球戰(zhàn)略執(zhí)行副總裁Thomas Piliszczuk博士就表示，“我們的客戶是一些芯片代工廠，通過(guò)使用我們的襯底來(lái)制作芯片。但是對(duì)我們產(chǎn)品價(jià)值非常感興趣的是設(shè)計(jì)企業(yè)，包括終端設(shè)計(jì)企業(yè)，他們要在設(shè)計(jì)當(dāng)中體現(xiàn)一些差異性，這些差異性的來(lái)源就是優(yōu)化襯底所能夠體現(xiàn)的價(jià)值或者說(shuō)所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。”

已經(jīng)有30年歷史的Soitec公司，于2008年在新加坡建立生產(chǎn)工廠，首次進(jìn)入亞洲，;2014年和上海的新傲科技建立合作伙伴關(guān)系，成為生產(chǎn)合作伙伴。截止到2019年，其200mm晶圓年產(chǎn)量可達(dá)130萬(wàn)片/年，300mm晶圓產(chǎn)能可達(dá)200萬(wàn)片/年。

Soitec引以為豪的是Smart CutTM技術(shù)，可以切割非常薄、完美的硅層，疊加到絕緣層之上，實(shí)現(xiàn)不同的晶圓組合。

在這個(gè)組合中，表現(xiàn)最好的是RF SOI，手機(jī)射頻模塊中的很多器件，如開(kāi)關(guān)，、低噪功率放大器、諧波器、天線的調(diào)諧器等，均在采用。如果將其中間層加厚一點(diǎn)，就可以生產(chǎn)功率SOI，用在汽車的功率設(shè)備中。而如果要對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)級(jí)芯片，則有FD SOI。除去這上述幾位選擇外，組合成員還包括用于濾波器的POI，用于服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心的光學(xué)SOI，以及化合物半導(dǎo)體襯底等產(chǎn)品。

而5G技術(shù)將帶給為這些產(chǎn)品組合帶來(lái)更廣闊的空間。按照5G的發(fā)展路徑，它的主要頻譜是Sub-6GHz，未來(lái)還會(huì)演進(jìn)到毫米波頻段，豐富的應(yīng)用將容納下多種SOI組合。

據(jù)Soitec全球業(yè)務(wù)部執(zhí)行副總裁Bernard Aspar介紹，RF-SOI將是5G應(yīng)用的主力，并且性能會(huì)繼續(xù)優(yōu)化，PD-SOI、FD-SOI(全耗盡優(yōu)化襯底)，還有以及其他的III-V族化合物襯底也將有廣泛應(yīng)用。

另一大應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹茿I。以AI邊緣計(jì)算為例，F(xiàn)D-SOI(全耗盡優(yōu)化襯底)將非常適用于上述應(yīng)用。“如果是低頻率計(jì)算設(shè)備芯片，即不需要設(shè)備的高速和高性能表現(xiàn)，可以通過(guò)FD-SOI實(shí)現(xiàn)。如果處于高頻率，需要更高計(jì)算性能，F(xiàn)D-SOI也可以滿足挑戰(zhàn)。也就是說(shuō)，通過(guò)應(yīng)用FD-SOI的基底偏壓技術(shù)，可以控制設(shè)備控制芯片在性能、速度和功耗的不同表現(xiàn)。” Bernard Aspar說(shuō)。

Bernard Aspar舉了幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例，如恩智浦的i.MX RT600交叉處理器，、LATTICELattice下一代FPGA，、Synaptics人機(jī)互動(dòng)界面控制器，、Rockchip的AIoT解決方案，都是基于FD-SOI技術(shù)的。

目前，F(xiàn)D-SOI技術(shù)已經(jīng)得到多個(gè)廠商支持，。據(jù)Thomas Piliszczuk介紹，三星推出了28nm和18納米nm的FD-SOI，日本的瑞薩推出了65nm納米的FD-SOI，而12nm納米的FD-SOI也將很快面世。

在中國(guó)最有未來(lái)

Soitec與中國(guó)的淵源已久，從2007年的時(shí)候，就開(kāi)始與中國(guó)的一些研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作。“不過(guò)那時(shí)產(chǎn)品種類很少，不像現(xiàn)在已經(jīng)擴(kuò)充到六七種，甚至還規(guī)劃了更多的新產(chǎn)品。” Soitec全球銷售主管Calvin Chen告訴記者。

2014年，Soitec正式進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，跟上海的新傲科技簽訂了技術(shù)轉(zhuǎn)移合約，把Smart Cut技術(shù)轉(zhuǎn)移到上海。在2016年的時(shí)候，又進(jìn)一步跟上海硅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)NSIG進(jìn)行了金融方面的合作。在2018年，Soitec成為首家加入TD-LTE全球發(fā)展倡議的材料供應(yīng)商。

到目前為止，Soitec已經(jīng)在中國(guó)建立了一個(gè)良好的生態(tài)系統(tǒng)協(xié)作關(guān)系。從研究和學(xué)術(shù)界，再到晶圓代工、Fabless，直到OEM和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商。“中國(guó)移動(dòng)、華為、ZTE都是Soitec我們經(jīng)常溝通的對(duì)象，而Soitec我們現(xiàn)在也成為了中國(guó)移動(dòng)5G聯(lián)合創(chuàng)新中心的合作伙伴。” Calvin Chen表示。

Calvin Chen對(duì)未來(lái)很有信心，：“中國(guó)是全球最大的無(wú)線通信市場(chǎng)，而現(xiàn)在全部的智能手機(jī)的射頻前端中都有RF-SOI器件，在5G毫米波的時(shí)代Soitec，會(huì)提供更多的產(chǎn)品組合，包括FD-SOI。” 正因如此，Soitec在中國(guó)成立了直屬的銷售團(tuán)隊(duì)，由Calvin Chen領(lǐng)導(dǎo)。

不過(guò)，這些產(chǎn)品落地需要產(chǎn)能跟進(jìn)。“這也是為什么我們?cè)趯⒔迥昵熬透虾Ｐ掳梁炗喠思夹g(shù)轉(zhuǎn)移合約的原因，他們?cè)谶^(guò)去幾年和很多一線的客戶進(jìn)行了成功成功合作。”Calvin Chen透露，“ 現(xiàn)在市場(chǎng)還是擴(kuò)大，Soitec要繼續(xù)持續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能，將在“我們?cè)谛掳吝@邊要增加更多的產(chǎn)能，從年產(chǎn)18萬(wàn)片增加到36萬(wàn)片。” Calvin Chen透露。

據(jù)Bernard Aspar介紹，在中國(guó)新增的產(chǎn)能將應(yīng)用在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，其中一部分是RF射頻的SOI，另一部分則是功率SOI。