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2019

03/25

抢跑5G和AI, SOI晶圆产能要在中国大爆发

FinFET 和 SOI 是晶圆工艺在21世纪初进化出的两条发展线路。FinFET用在标准化的产品上,而SOI则开始在特定的领域开花结果,如射频器件、AIoT芯片等。

来自于法国的 Soitec 公司凭借独有的Smart Cut技术,已经成为SOI阵营最主要的厂商。近日,他们在京召开发布会,阐述了其最新的战略布局。

关键的一环

Soitec的自身定位,是整个晶圆产业链中的一个承上启下的位置。Soitec全球战略执行副总裁Thomas Piliszczuk博士就表示,“我们的客户是一些芯片代工厂,通过使用我们的衬底来制作芯片。但是对我们产品价值非常感兴趣的是设计企业,包括终端设计企业,他们要在设计当中体现一些差异性,这些差异性的来源就是优化衬底所能够体现的价值或者说所带来的优势。”

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已经有30年历史的Soitec公司,于2008年在新加坡建立生产工厂,首次进入亚洲,;2014年和上海的新傲科技建立合作伙伴关系,成为生产合作伙伴。截止到2019年,其200mm晶圆年产量可达130万片/年,300mm晶圆产能可达200万片/年。

Soitec引以为豪的是Smart CutTM技术,可以切割非常薄、完美的硅层,叠加到绝缘层之上,实现不同的晶圆组合。

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在这个组合中,表现最好的是RF SOI,手机射频模块中的很多器件,如开关,、低噪功率放大器、谐波器、天线的调谐器等,均在采用。如果将其中间层加厚一点,就可以生产功率SOI,用在汽车的功率设备中。而如果要对应于系统级芯片,则有FD SOI。除去这上述几位选择外,组合成员还包括用于滤波器的POI,用于服务器和数据中心的光学SOI,以及化合物半导体衬底等产品。

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而5G技术将带给为这些产品组合带来更广阔的空间。按照5G的发展路径,它的主要频谱是Sub-6GHz,未来还会演进到毫米波频段,丰富的应用将容纳下多种SOI组合。

据Soitec全球业务部执行副总裁Bernard Aspar介绍,RF-SOI将是5G应用的主力,并且性能会继续优化,PD-SOI、FD-SOI(全耗尽优化衬底),还有以及其他的III-V族化合物衬底也将有广泛应用。

另一大应用领域将是AI。以AI边缘计算为例,FD-SOI(全耗尽优化衬底)将非常适用于上述应用。“如果是低频率计算设备芯片,即不需要设备的高速和高性能表现,可以通过FD-SOI实现。如果处于高频率,需要更高计算性能,FD-SOI也可以满足挑战。也就是说,通过应用FD-SOI的基底偏压技术,可以控制设备控制芯片在性能、速度和功耗的不同表现。” Bernard Aspar说。

Bernard Aspar举了几个应用实例,如恩智浦的i.MX RT600交叉处理器,、LATTICELattice下一代FPGA,、Synaptics人机互动界面控制器,、Rockchip的AIoT解决方案,都是基于FD-SOI技术的。

目前,FD-SOI技术已经得到多个厂商支持,。据Thomas Piliszczuk介绍,三星推出了28nm和18纳米nm的FD-SOI,日本的瑞萨推出了65nm纳米的FD-SOI,而12nm纳米的FD-SOI也将很快面世。

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在中国最有未来

Soitec与中国的渊源已久,从2007年的时候,就开始与中国的一些研究机构进行合作。“不过那时产品种类很少,不像现在已经扩充到六七种,甚至还规划了更多的新产品。” Soitec全球销售主管Calvin Chen告诉记者。

2014年,Soitec正式进入中国市场,跟上海的新傲科技签订了技术转移合约,把Smart Cut技术转移到上海。在2016年的时候,又进一步跟上海硅产业集团NSIG进行了金融方面的合作。在2018年,Soitec成为首家加入TD-LTE全球发展倡议的材料供应商。

到目前为止,Soitec已经在中国建立了一个良好的生态系统协作关系。从研究和学术界,再到晶圆代工、Fabless,直到OEM和网络运营商。“中国移动、华为、ZTE都是Soitec我们经常沟通的对象,而Soitec我们现在也成为了中国移动5G联合创新中心的合作伙伴。” Calvin Chen表示。

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Calvin Chen对未来很有信心,:“中国是全球最大的无线通信市场,而现在全部的智能手机的射频前端中都有RF-SOI器件,在5G毫米波的时代Soitec,会提供更多的产品组合,包括FD-SOI。” 正因如此,Soitec在中国成立了直属的销售团队,由Calvin Chen领导。

不过,这些产品落地需要产能跟进。“这也是为什么我们在将近五年前就跟上海新傲签订了技术转移合约的原因,他们在过去几年和很多一线的客户进行了成功成功合作。”Calvin Chen透露,“ 现在市场还是扩大,Soitec要继续持续扩大产能,将在“我们在新傲这边要增加更多的产能,从年产18万片增加到36万片。” Calvin Chen透露。

据Bernard Aspar介绍,在中国新增的产能将应用在自动驾驶领域,其中一部分是RF射频的SOI,另一部分则是功率SOI。