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优化衬底创新,赋能全新应用
来源:数字通信世界   作者:赵法彬   添加时间:2019-10-09 15:06
法国Soitec半导体公司就是一家设计和生产创新半导体材料的全球领军企业,该公司高管出席第七届上海FD-SOI论坛和国际RF-SOI研讨会之后,与国内媒体分享了如何引领优化衬底创新,赋能全新应用的情况。
(赵法彬/数字通信世界)衬底是具有特定晶面和适当电学、光学和机械特性的用于生长外延层的洁净单晶薄片,晶体管和集成电路都是在半导体片子的表面上来制作的,这里的半导体片就是衬底(片),半导体衬底不仅起着电气性能的作用,而且也起着机械支撑的作用。法国Soitec半导体公司就是一家设计和生产创新半导体材料的全球领军企业,该公司高管出席第七届上海FD-SOI论坛和国际RF-SOI研讨会之后,与国内媒体分享了如何引领优化衬底创新,赋能全新应用的情况。

Soitec全球战略执行副总裁Thomas Piliszczuk
提供优质可靠的SOI衬底
半导体是高科技产品的基础,受半导体行业三大趋势——5G、人工智能及能源效率的推动,半导体技术不断突破终端应用内部的电子元件性能极限,Soitec致力于成为创新衬底的开发者和领导者,在创新链中发挥关键作用。Soitec全球战略执行副总裁Thomas Piliszczuk介绍说,Soitec的使命就是通过材料还有衬底的设计和生产来影响与改善每个人的生活。Soitec是全球优化衬底最大的制造商,一共有6个生产工厂和基地,分别位于法国、新加坡、比利时与中国;拥有两大核心的技术——Smart CutTM、Smart StackingTM;主要服务于四个市场——智能手机、汽车、云计算和基础设施、物联网。
在半导体产业链中,Soitec提供优化衬底材料,被广泛用于加工晶体管等方面,最后产品就直接进入到工业及终端市场中(包括消费者产品)。Thomas告诉记者,Soitec的产品材料与衬底是晶体管重要组成部分,而晶体管决定了终端产品的性能与功能。因此,Soitec提供的材料包括衬底的结构性能最终会影响到生产出来的终端产品的性能和表现,这就是Soitec一直和终端产品厂商有非常密切合作的原因。
Thomas说,Soitec的核心科技是在于材料方面,将不同的晶体材料结合在一起,来满足终端客户对于材料性能的不同要求。Soitec的产品系列主要有四大类:FD-SOI用于非常低功耗的模拟与数字的计算;RF-SOI用于手机的射频前端模块、通信功能;Power-SOI主要用于需要非常大的稳定性的高功率原件,用于比如像汽车、工业生产的应用;Photonics-SOI用于数据中心光学数据的收发的应用。他表示,SOI的各种各样的元器件模块,包括调谐器、PA(功率放大器)、调谐器开关、LNA(低噪声放大器)等,都使用了我们RF-SOI的产品。
随着5G到来,频谱越来越密集,需要手机前端的射频模块来进行过滤。因此,需要功能非常强大的滤波器甄别选择某一个频率的信号。我们也开发了相关的产品,主要是用于满足在5G时代对滤波器强大功能的要求。5G智能手机需要集成更多的滤波器以确保信号完整性和通信可靠性。为了满足日益增长的市场需求,Soitec于2019年9月13日宣布扩大其新型压电衬底(POI)的产能,POI优化衬底可用于打造新一代高性能表面声波(SAW)滤波器,提供内置温度补偿,并实现在单芯片上集成多个滤波器。自2007年以来,Soitec始终是中国半导体行业的忠实合作伙伴。从与中国大学和研发机构建立合作关系伊始,逐步扩展到与本土代工厂合作,Soitec持续为中国市场提供差异化价值,推动业务发展的同时为5G、AI、物联网和汽车行业制定新的行业标准。2019年3月,Soitec宣布在中国启动直接销售业务。目前,中国客户不仅可以和Soitec的本地团队建立直接联系并得到支持,还可获得Soitec在优化衬底尤其是SOI领域的全球技术专长与合作网络,不断扩充中国日益增长的消费电子市场。

Soitec北京媒体会现场
开发创新多种优化衬底
除了SOI之外,Soitec正在积极通过更多机会来引领创新并支持中国的半导体产业发展。Thomas说,经过几十年的研发,氮化镓技术已经基本成熟,可以大规模的商业化使用,Soitec内部也认为现在时机已成熟,可以参与到氮化镓技术的开发。为了更快地获得氮化镓技术与人才,2019年5月,Soitec收购了领先的氮化镓(GaN)外延硅片供应商——EpiGaN nv,该公司拥有非常成熟的氮化镓技术与产品。完成此次收购后,Soitec将氮化镓纳入其优化衬底产品组合,将可渗透到指向功率放大器(PA)的sub-6GHz基站市场。Soitec将凭借其完善的产品组合服务5G 毫米波基站以及手机市场,满足不同工艺流程及相应系统架构的所有需求。Thomas表示,扩展产品组合至使用新型半导体材料的优化衬底是我们的重要战略。除了GaN、POI和复合材料如InGaNOS(硅基铟氮化镓),Soitec还在研究碳化硅材料的机会,以满足新市场的需求。
Thomas详细介绍了Soitec的产品在智能手机中的应用。他说智能手机主要功能主要有三个:一是通信,也就是射频;二是计算和分析;三是传感器。对应这三个智能手机的功能也有不同的衬底产品,例如,在通信功能里面,从射频的SOI、FD-SOI,到POI、氮化镓都在使用,也就是说在智能手机中优化衬底的含量在不断提高。我们与手机终端客户合作,就是看他们在新一代智能手机汇总要开发什么新功能,我们的衬底产品如何帮助他们实现这些功能。此外,Thomas还透露,Soitec还在开发另外一种新材料——硅基铟氮化镓,主要用于MicroLED的功能,这个新的材料用于生产高分辨率、低功耗的显示屏、显示器,比如智能手表、智能手机等领域的使用,未来几年将会非常流行。
Thomas还介绍了Soitec产品在汽车领域优化衬底材料的使用,主要包括汽车电力、自动驾驶、车载显示屏和传感器三部分。在汽车电力方面,主要使用包括Soitec的Power SOI、有功率FD-SOI、氮化镓。还有另外一种材料就是碳化硅,它能够提高汽车的巡航距离,在电动汽车引擎的领域,未来它将会替代硅在一些关键部件中的应用,其中的一个关键元器件也就是换流器、逆变器,碳化硅如果替代硅会产生非常重要的价值和优势。Soitec公司在这个领域正在开发碳化硅的产品,这种新材料的开发使用了我们的Smart CutTM、Smart StackingTM技术开发新的材料。我们有信心该材料不是终结以硅为基础的电动汽车,至少要颠覆该行业的材料使用。

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