选择理想企业和技术助力中国创新蓝图

日期:2016-03-11
 
日前,全球领先的绝缘硅(SOI)晶圆制造商法国Soitec半导体公司在北京举办新闻发布会,介绍了该公司在中国市场的发展历史、全耗尽绝缘硅(FD-SOI)基板的成熟性和生产及准备状态、FD-SOI的最新进展及其生态系统。与会发言人包括Soitec公司市场和业务拓展部高级副总裁Thomas Piliszczuk,以及Soitec公司数字电子商务部高级副总裁Christophe Maleville。会上主要讨论的问题包括该技术是否适合各代工厂及应用设计师广泛使用,更重要的是,该技术如何解决中国半导体行业及中国希望成为全球芯片行业领袖的长期目标中所面临的挑战。据介绍,FD-SOI技术在系统芯片(SoC)设备的设计中越发受到关注,主要是因为FD-SOI能够满足智能手机、智能家居及智能汽车等产品(尤其是中国市场)在能耗、性能及成本优化方面的要求。
 
引领全球SOI晶圆供应
 

 
Thomas Piliszczuk首先介绍了Soitec公司和该公司开创的“材料纪元”。他说,Soitec是设计和生产创新性半导体材料的全球领先企业,以其独特的技术和半导体领域的专长服务于电子和能源市场。Soitec在全球拥有约3600项专利,在不断创新的基础上满足客户对高性能、低能耗、以及低成本的需求,引领着全球SOI晶圆供应。
2007年,Soitec开始在中国出售绝缘硅(SOI)晶圆,先是提供给中国的大学和科研机构,后来又出售给中国的代工厂。2014年,Soitec还和中国硅基材料半导体公司——上海新傲科技股份有限公司(Simgui)达成了有关射频和功率半导体市场200mm SOI晶圆的战略伙伴关系并签署了经销协议,合作主要包括许可和技术转移协议,其中上海新傲科技可以用Soitec的Smart Cut™专利技术生产200mm SOI晶圆。目前,上海新傲科技有权在中国独家推广、分销和出售Soitec的200mm SOI晶圆。2015年,Soitec宣布和上海微技术工业研究院(SITRI)在高性能射频绝缘硅片(RF-SOI)技术方面开展合作,以开发下一代SOI通信解决方案。
 
创新工程基板材料推进电子产品开发
Thomas Piliszczuk表示,建立Soitec的初衷在于发展并商业化一项突破性技术——Smart Cut™——这种革命性的晶圆键合和剥离技术,用来将晶体材料中的超薄单晶硅层从供体基板转移到其他基板上。Soitec其他的技术和专长包括加工后晶圆的分层转移技术Smart Stacking™,以及化合物半导体基板外延附生领域的专业知识。
他说,现代电子产品的发展走向仍然被消费者的期待所主导。他们期待未来的产品价格更低、能效更高、电池使用时长更久、性能更强、功能丰富,而且尺寸更小。当前市场上最普遍的工程基板是SOI晶圆,这种基板能够帮助生产出性能更高、功能更强大、功耗更低的集成电路,同时还促进了摩尔定律的发展。FD-SOI为实现这些目标带来了便捷的方法,可以在精简工艺和较少设计改动的前提下提供低成本及快速入市的优势。Soitec的产品包括已经全面覆盖电子市场应用的工程基板,Soitec提供的每一种产品和工艺都是为了帮助客户的电子系统以富有竞争力的成本实现更高的能效、更好的连通性和更快的速度,从而为人们的日常生活创造价值。
 

 
据介绍,Soitec提供多种晶圆直径为200mm或者300mm 的SOI产品系列以满足不同应用,包括处理器和连通性SoC:数字SOI基板产品可以在28nm或更为先进的节点上为移动通信、物联网、消费品、汽车和网络市场适用的处理器提供在能耗、性能和成本方面的最优组合。射频前端模块:RF-SOI基板产品能为移动通信市场提供在射频性能、集成度以及成本方面最优组合的2G、3G、4G、LTE-A和WIFI前端模块。功率:功率SOI基板产品适用于汽车和工业市场上的中压至高压应用,用于制造稳定可靠、节约成本且能效上佳的混合信号集成电路。光电:光电SOI基板产品能够为下一代数据中心和电信通讯网络提供高数据速率的硅基光收发模块和经济高效的光传输。
 

 
广泛的市场应用
Soitec的产品和技术在很大程度上提高了电子设备的能效、性能和可靠性,促进了电子产品的进一步微型化,满足了客户不断增长的对于丰富多样的在线内容和高度移动性的需求,Soitec的产品和技术渗透并影响到多个产业。
在移动通信、消费品和物联网方面,Soitec的基板产品和相关技术帮助设备开发商和生产厂家满足客户提高产品性能、延长便携式设备电池使用时长并增强设备集成程度的需求。在计算机和数据通讯方面,Soitec提供工程基板来支持电子设备的开发和生产,增强计算能力,以此来应对激增的在线内容、扩张的数据容量、以及几乎从任何地方都可以广泛获取的计算功能。在汽车和智能产业,Soitec产品解决了客户对于这些应用所要求的高度可靠、高压操作以及数字和功率功能一体化的需求。
 

 
Thomas Piliszczuk说,不管应用于哪类电子产品,所有设计师在考虑到产品的灵活性、功耗、性能及成本之间的权衡时都很喜欢FD-SOI带来的优势。FD-SOI技术为众多领域的产品带来益处,这些应用从对成本敏感的高性能、低功耗的系统芯片到超低能耗的应用,应有尽有,比如移动互联网设备(智能移动通讯、平板电脑、上网本……)、图像设备(数码相机、摄像机)、无线通信设备、移动多媒体设备、家用多媒体设备(机顶盒、电视、蓝光播放器)、物联网设备、微控制器、汽车图像处理、汽车车载系统、WiFi/蓝牙组合、GPS、无线电收发器及网络专用集成电路,等等。
 
独有的SOI产品领域
 

 
接着,Christophe Maleville介绍了FD-SOI技术和生态系统。FD-SOI是一项利用成熟的平面工艺的创新技术(采用现有的制造方法和基础设施),同时确保摩尔定律下预测的芯片效率提升。FD-SOI可以在无需全面改造设备结构、完整性和生产流程的前提下实现摩尔定律下的芯片面积微缩、能耗节省、性能提升及功能拓展。FD-SOI元件与目前主流的设计与电子设计自动化(EDA)工具相容,因此可提供快速入市的解决方案。该技术需要使用FD-SOI基板来制造使用了FD-SOI技术的芯片。
据他介绍,Soitec采用其自主研发的Smart Cut™晶圆键合和剥离技术来生产规格参数符合高量产需求的FD-SOI基板,其产品质量上乘,硅层厚度精确一致。如今,FD-SOI基板表现出来的成熟性能无异于一般矽硅(bulk silicon),同时符合最为严格的行业标准,使FD-SOI成为名副其实的行业标准技术。
 

 
Soitec已实现FD-SOI基板的高良率成熟量产,其300mm晶圆厂能够支持28nm、22nm及更为先进的节点上大规模采用FD-SOI技术。如今,全球有三家位于三大洲的公司能够供应FD-SOI晶圆——Soitec(欧洲)、信越半导体(亚洲)、SunEdison(北美洲)。这三家公司均采用了行业标准的SOI基板制造技术Smart Cut™。
 
对中国市场意义重大
Thomas Piliszczuk表示,FD-SOI技术的生态系统发展正在几个方面逐步展开。三星及格罗方德——全球四大半导体代工厂中的两家——已经宣布计划量产并采用FD-SOI晶圆进行多项下线试产(即tape-out,指硅芯片从设计到制造的这一步骤)。FD-SOI的设计生态系统也在持续壮大之中,并且在28nm和22nm的工艺节点上进展尤为迅猛。众多电子设计自动化(EDA)公司正积极研发与FD-SOI相关的IP。目前已有多家IC设计厂商公开表示全面拥抱这项技术,其中一些宣布将在未来的开发路线图中采用FD-SOI技术。很多其他公司也已开始使用这项技术,只是还未官方宣布其未来规划。随着FD-SOI生态系统的不断壮大,显而易见,这一技术将会在中国乃至全球半导体行业承担举足轻重的角色。
他说,中国将成为包括半导体在内的电子产业价值链的主要增长地区。为了满足各种各样的电子产品的需求,中国正全面采用各类主流半导体技术,包括当今晶圆厂广泛采用的平面bulk技术、颠覆性的FinFET技术,及日益崛起、备受瞩目的新兴FD-SOI技术。
 

 
FD-SOI对于众多应用下的各种产品来说都是正确的选择。中国的IC设计厂商现在可以设计产品并立即获得FD-SOI全球生态系统中的两家顶级代工厂——三星(Samsung)及格罗方德(GlobalFoundries)——的资源支持。FD-SOI技术也符合中国代工厂的需求。作为一项使用成本更低、达到生产目标所需时间更短的平面制造技术,FD-SOI对于中国代工厂来说无疑是快速实现竞争优势的不二之选。
此外,Soitec及FD-SOI可被视为支持中国创新蓝图的理想合作伙伴和技术手段。Soitec愿携手中国业界建立强大的本土芯片生态系统,推动中国成为全球半导体行业的领袖。Soitec有能力不断提升其产能,以满足中国市场的需求。若采用FD-SOI作为主流技术,中国将坐拥独一无二的机遇来深入而全面地重塑全球半导体产业格局。
www.soitec.com

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