談到SOI工藝,不管是FD-SOI還是RF-SOI,就不得不提及一家公司,它就是Soitec。該公司自成立至今已有30年,總部在法國。2008年,Soitec在新加坡建立了生產工廠,這也標誌著其開始進入亞洲市場,2014年,該公司與上海的新傲科技建立了合作伙伴關係,成為了其在中國大陸的主要SOI晶圓生產加工客戶。
Soitec主要進行SOI晶圓襯底的研發和生產,並擁有多家工廠。該公司提供的最佳化襯底,能夠起到改善電晶體效能的作用。
據Soitec全球戰略執行副總裁Thomas Piliszczuk博士介紹,雖然Soitec的直接客戶是晶片加工代工廠,但是對其產品價值更感興趣的是很多IC設計企業,還有終端產品設計企業,他們在設計當中體現的一些效能來源就是Soitec最佳化襯底所能夠體現的價值,或者說所帶來的優勢。對此,Thomas Piliszczuk表示:“這也就是為什麼我們的很多合作伙伴是我們客戶的客戶,他們對我們的價值是非常看重的。在中國,我們的直接客戶是中芯國際、華虹宏力等。但是我們很多合作伙伴是中芯國際等晶圓代工廠的客戶,像華為海思、紫光展銳,還有阿里巴巴等。”
在合作層面,據Thomas Piliszczuk介紹,Soitec之前的很多合作伙伴是研發型企業、實驗室和研發機構,而從目前和未來來看,該公司將會與更多系統級廠商合作,其中包括終端廠商、OEM等。
技術優勢如何體現?
目前來看,5G發展,特別是中國在5G方面的市場潛力巨大,而這些對於基站、終端、閘道器等裝置,無論是在量方面,還是在質方面,都提出了更多、更高的要求。
對此,Soitec全球業務部執行副總裁Bernard Aspar先生表示:“5G市場需要這麼多的裝置,也就意味著需要更多、更好的襯底,客戶如果想生產出效能非常高的終端產品,就需要最佳化的襯底來幫助其實現。我們的Smart Cut技術,能夠實現晶體間的、非常薄的疊加,也可以實現晶體和非晶體之間的疊加。Smart Cut就像是一把奈米刀,使用該技術的裝置能夠切割出非常薄的矽片,並能夠疊加到其它機體上。有了Smart Cut技術,我們可以生產,或者說可以組合出各種不同型別的產品,包括RF-SOI,,現在,RF-SOI已經是手機前端模組中的標準化工藝,用於開關,低噪功率放大器、諧波器、天線調諧器等。此外,如果中間層加厚一點,我們就可以生產出功率SOI,功率SOI可以用於汽車等的功率裝置。”
此外,如果需要高效能、低功耗的系統級晶片,可以使用FD-SOI工藝,而對於5G的應用需求,Soitec還開發了新的襯底產品,就是絕緣體上的壓電晶體POI;對於伺服器和資料中心的通訊,開發出了光學SOI;還開發了成像器SOI,用於最佳化成像器的影像效能,即在近紅外光譜來最佳化成像效能的SOI。
SOI如何賦能AI?
對於人工智慧的發展,Bernard Aspar表示:“隨著5G要求越來越多的資料交換,手機的數量也越來越多。人工智慧,包括人工智慧的物聯網(AI+IoT)的發展,將是我們下一個技術發展方向。”
現在的AI計算,包括推理,主要還是在雲端進行,未來,越來越多的AI應用需求將更靠近邊緣側,究其原因,首先,應對對低延遲和穩定性的要求使得處理速度越來越快,還有資料隱私問題,而距離邊緣側越近,資料隱私保護效果就會更好。隨著AI越來越靠近邊緣、靠近感測器,對低功耗的要求不斷提升,節能是非常關鍵的。當然還有成本,成本也是最關鍵的一個驅動因素。
FD-SOI全耗盡最佳化襯底非常適於上述應用。如果處於低頻狀態,即不需要裝置的高速和高效能表現,就可以透過FD-SOI獲取高效應用。如果處於高頻率,需要更高計算效能,FD-SOI也可以提供。透過應用FD-SOI的基底偏壓技術,可以控制裝置在效能、速度和功耗方面的不同表現。
以自動駕駛為例,需要長時間的線上監控和計算,還需要靈敏的反應速度。智慧家居也需要一直線上,此時需要低能耗,同時又有低延時的需求。此外,電池供電的監控攝像頭對低功耗的要求很苛刻,需要長時間線上監控,當有變化時才需要進行計算和傳輸。
在產品應用例項方面,據Bernard Aspar介紹,恩智浦的i.MX RT600處理器就是基於FD-SOI、用於機器學習和人工智慧的邊緣計算;LATTICE基於FD-SOI的下一代持續線上的FPGA可用於低功耗機器學習;Synaptics人機互動介面新品也使用了基於FD-SOI的技術,可完成AI環境計算;Rockchip提供了基於FD-SOI的AIoT解決方案。
在中國設立新團隊
Soitec在中國發展已經超過10年,其從2007年就開始跟很多本土研究單位合作。
Soitec全球銷售主管Calvin Chen先生表示:“那個時候,我們還是一家小公司,剛進入中國的時候,我們主要透過代理商來推廣我們的產品。再有,那個時候Soitec的產品種類也比較少。2014年,我們跟上海新傲科技簽訂了技術轉移合約,把Smart Cut技術轉移到了上海,由新傲在上海幫我們增加8英寸 SOI晶圓的產能。2016年,我們又跟上海矽產業集團開始合作,讓我們可以繼續成長,而且規模變得更大。”
由於中國5G、物聯網、AI發展前景廣闊,Soitec近期決定要在中國大陸設立一個銷售團隊,這樣可以更貼近本土客戶及合作伙伴。
Calvin Chen表示:“Soitec一直以來的理念就是,必須要跟我們的客戶、跟客戶的客戶保持密切的合作關係。我們是晶圓襯底供應商,如果我們只關注晶圓代工廠的話,他們會覺得我們的襯底不一定是其需要的標準產品,另外,還可能會覺得我們的襯底比較昂貴。這時,我們就必須跟整個生態系統、整個產業鏈的企業都進行溝通,並達成合作,這樣才可以真正發揮出最佳化襯底的優勢。”
因此,Soitec要在中國大陸設立一個公司直屬的銷售團隊。過去,該公司在中國比較依賴代理商,但是要擴充業務,就必須加強與本土客戶的貼合度,不管是售前還是售後,無論是商業方面的,還是技術層面的,Soitec都已經決定要在這邊成立一個比較大的團隊。
擴充產能
基於多年的積累,在中國,Soitec產品已經在很多一線客戶那裡得到了應用,幫助其生產了超過20萬片晶圓,最近,該公司宣佈要在新傲這邊增加更多的SOI晶圓產能,從原來的年產18萬片增加到36萬片。據悉,擴充的產能主要是8英寸的RF-SOI和Power SOI產品線,主要用於汽車。
據悉,在8英寸晶圓方面,Soitec在法國有一個工廠,原來的年產能為90萬片,預計會增加至95萬片,上海新傲增加到36萬片以後,其全球8英寸SOI晶圓年產量總和可以達到130萬片。12英寸方面,除了法國的工廠,該公司於去年啟動了新加坡的12英寸廠,完全準備好以後,這兩個廠的年產能可以達到200萬片。對此,Calvin Chen表示:“不管是12英寸還是8英寸產品,我們現在都有足夠的產能來供應全球的需求,未來,如果中國大陸市場有快速成長的話,我們肯定會考慮在這邊繼續增加產能。”