半導(dǎo)體材料創(chuàng)新鞏固產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈，賦能智能手機(jī)、汽車領(lǐng)域

現(xiàn)階段,在整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中,針對(duì)供應(yīng)優(yōu)化襯底材料方面的角色來(lái)說(shuō),主要技術(shù)用于加工晶體管隨之產(chǎn)品直接進(jìn)入到工業(yè)及終端市場(chǎng),最后滲透到消費(fèi)端產(chǎn)品中。材料和襯底是晶體管重要的組成部分,這也凸顯了晶體管的重要性,且對(duì)于終端產(chǎn)品性能、功能起到?jīng)Q定性作用。

Soitec 全球策略執(zhí)行副總裁 Thomas Piliszczuk(左)

Soitec首席執(zhí)行官顧問(wèn)、SOI 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟董事長(zhǎng)兼執(zhí)行理事 Carlos Mazure(右)

 2019年9月19日,Soitec首席執(zhí)行官顧問(wèn)、SOI 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟董事長(zhǎng)兼執(zhí)行理事Carlos Mazure及 Soitec 全球策略執(zhí)行副總裁 Thomas Piliszczuk 博士為《電子產(chǎn)品世界》記者介紹收購(gòu)氮化鎵外延硅片材料供應(yīng)商 EpiGaN 為Soitec帶來(lái)的新機(jī)遇以及在硅基及第三代半導(dǎo)體材料的布局。

襯底產(chǎn)品組合適用廣泛領(lǐng)域

Soitec的核心科技在材料方面,其最前沿的技術(shù)在于不同材料的融合方面,以滿足終端用戶對(duì)于材料性能的不同要求。

處理器與集成芯片方面,FD-SOI通過(guò)簡(jiǎn)單的模擬/射頻整合可用于高功效和靈活的數(shù)字運(yùn)算;射頻前端模塊(RF-SOI)具有高效的移動(dòng)通信效果,對(duì)于手機(jī)的射頻功能是一大助力。高功率(Power-SOI)用于高壓元件集成,適用汽車和工業(yè)生產(chǎn);光學(xué)Photonics-SOI將高性能光學(xué)器件集成,適用于光和數(shù)據(jù)接收應(yīng)用;圖像傳感器Imager-SOI用于提高近紅外光譜技術(shù)(NIR)的圖像性能,在手機(jī)面部識(shí)別方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)。可以看出諸類產(chǎn)品都是以Si元素為基礎(chǔ),Soitec作為材料供應(yīng)商也延伸到其他復(fù)合型材料,例如:壓電型絕緣材料適用于下一代絕緣過(guò)濾器,同時(shí)包含SiC和GaN用于下一代半導(dǎo)體材料。

POI技術(shù)滿足前沿手機(jī)濾波器功能

濾波器在智能手機(jī)前端模塊、射頻模塊中至關(guān)重要,其功能在于選擇頻譜信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾。隨著4G、5G的到來(lái),頻譜的密集化趨勢(shì)需要手機(jī)前端射頻模塊進(jìn)行過(guò)濾。因此需要利用功能強(qiáng)大的濾波器甄別選擇某一頻率信號(hào)。POI技術(shù)主要用于滿足在4G、5G時(shí)代對(duì)濾波器強(qiáng)大功能的要求?，F(xiàn)階段使用前端模塊濾波器行業(yè)的主要企業(yè)很多都在使用POI技術(shù)。

Soitec近期已經(jīng)宣布擴(kuò)大POI產(chǎn)能,以滿足市場(chǎng)對(duì)此類技術(shù)和產(chǎn)品的需求。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年對(duì)于此類技術(shù)或基于此技術(shù)襯底產(chǎn)品的需求會(huì)非常大。

GaN材料應(yīng)用于智能手機(jī)

氮化鎵材料在過(guò)去的幾十年研發(fā)征程中,已經(jīng)趨于成熟了且可以大規(guī)模商業(yè)化使用。在Soitec我們內(nèi)部認(rèn)為現(xiàn)在時(shí)機(jī)已成熟,可以參與到這個(gè)技術(shù)的開發(fā)?，F(xiàn)階段Soitec已經(jīng)收購(gòu)了領(lǐng)先的氮化鎵(GaN)外延硅片供應(yīng)商——EpiGaN nv,將氮化鎵納入其優(yōu)化襯底產(chǎn)品組合。

手機(jī)主要功能主要分為射頻、計(jì)算分析、傳感器,三項(xiàng)功能模塊。針對(duì)使用這三項(xiàng)功能模塊智能手機(jī)的功能,也有不同的工程襯底產(chǎn)品。通訊方面,從射頻SOI、FD-SOI到POI以至于氮化鎵都在使用,也就意味著在智能手機(jī)當(dāng)中優(yōu)化襯底含量在不斷提高。

Soitec新材料“硅基銦氮化鎵”主要用于MicroLED功能?！肮杌煹墶痹谖磥?lái)幾年將會(huì)大規(guī)模在市場(chǎng)現(xiàn)身,其對(duì)于生產(chǎn)高分辨率、低功耗顯示屏以及智能手表、智能手機(jī)等等領(lǐng)域是一大助力。

汽車領(lǐng)域中優(yōu)化襯底材料的使用

在優(yōu)化襯底材料方面,相對(duì)于汽車領(lǐng)域的使用主要分三個(gè)部分:汽車電力、自動(dòng)駕駛,車載顯示屏和傳感器。在汽車電力方面,Power SOI以及功率FD-SOI、氮化鎵都有廣泛的使用。

另外一方面是行業(yè)廣為關(guān)注的碳化硅材料,碳化硅材料主要應(yīng)用于元器件當(dāng)中助力提高汽車的巡航距離。在電動(dòng)汽車引擎的領(lǐng)域,未來(lái)將會(huì)替代硅在一些關(guān)鍵部件當(dāng)中的作用,例如換流器、逆變器,在汽車領(lǐng)域中碳化硅相對(duì)硅材料的取代將會(huì)產(chǎn)生非常重要的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)。

Smart Cut^TM技術(shù)解決碳化硅晶圓量產(chǎn)問(wèn)題

目前有關(guān)碳化硅材料的供應(yīng)問(wèn)題成為一種桎梏,碳化硅晶圓生產(chǎn)較為困難供應(yīng)鏈較緊張,且由于這種晶圓高昂的價(jià)格、晶體的天然缺陷使得良率無(wú)法提高。

Soitec已經(jīng)開發(fā)出一種新方法Smart Cut^TM技術(shù)希望徹底改變現(xiàn)狀。Smart Cut^TM類似一種納米級(jí)別的刀刃,可以使設(shè)備被切割成非常薄、完美的硅層,且能夠疊加到其他的機(jī)體之上。不同的硅層切割后,疊加在不同的機(jī)體上面,可以實(shí)現(xiàn)不同的組合,從而助力實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)高質(zhì)量的優(yōu)化襯底、超薄晶體間的疊加、晶體和非晶體之間的疊加。此類技術(shù)的問(wèn)世,意味著產(chǎn)量提升及成本下降,晶圓的價(jià)格也會(huì)隨之降低。

技術(shù)市場(chǎng)方面,包括設(shè)備、汽車領(lǐng)域的用戶表示Smart Cut^TM技術(shù)的實(shí)現(xiàn)意味著許多電動(dòng)汽車的元器件都可以使用碳化硅的產(chǎn)品。一旦產(chǎn)品上市,在中國(guó)市場(chǎng),對(duì)于整個(gè)碳化硅產(chǎn)品將是非常重要的一環(huán)。