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公司博客

差异化芯片始于差异化衬底

我们形成了一种共识:对于半导体行业大多数厂商而言,“尖端”技术(无论技术成本如何,都持续追求摩尔定律)带来的投资回报越来越少。在这种情况下,我们迫切需要除传统CMOS扩展之外的更多创新。在从半导体材料和器件到服务的价值链上,我们有很多创新机会,但最简单的创新是从衬底着手。

图1:从衬底到服务的半导体价值链。

RF SOI和FD-SOI是半导体行业如何通过衬底推动差异化的典范,以制定射频通信和低功耗计算的新标准。在这个战略上,格芯始终都是成功的开拓者。首先,对于蜂窝手机中前端模块(FEM)的大量组件而言,RF SOI已经成为事实上的标准技术。从10年前几乎一片空白起步,RF SOI整个市场目前已经发展到大约150万片晶圆(折算成8英寸当量)。第二,FD-SOI现在成为mmWave RF-CMOS连接和电池供电设备的首选技术,这些应用需要很高的能效。在这篇文章中,我们将了解Soitec如何利用出色的RF SOI衬底解决方案为格芯提供支持。

Soitec如何利用差异化RF SOI技术为格芯提供支持

5G将很快改变全球人和物体之间的通信方式;格芯和Soitec致力于提供创新技术,支持向5G的演进,以及5G与现有和未来标准的共存,从而推动这场变革。

不同通信设备(汽车、智能手机、“物品”)的射频前端需要差异化技术,这些技术要能够在成本和性能实现恰当的平衡,从而促进它们的引入和采用。Soitec提供两个系列的RF SOI衬底:HR-SOI使用高电阻率基底和RF Enhanced Signal IntegrityTM (RFeSI) SOI,它在高电阻率基底的顶部添加了一个含有大量阱的层,帮助满足严格的线性度要求,这两种技术都与标准CMOS工艺和晶圆厂兼容。

这两个系列的衬底的直径为200和300 mm,在线性度、插入损耗、隔离、噪声系数和其他关键规格上具备不同的优势,因而可用于设计和制造射频前端中的不同模块和功能。下面我们提供一些示例作为参考,说明不同射频前端解决方案供应商的集成策略存在很大差别。

  • 需要很高线性度的天线调谐器通常在RFeSI衬底上实现
  • 需要良好线性度、低插入损耗、高隔离、高集成度的接收器/发射器开关可在HR-SOI和/或RFeSI衬底上制造
  • 接收路径上通常在小于90nm的技术节点中实现的低噪声放大器(LNA)一般在300 mm HR SOI晶圆上制造,如果它们与开关和300 mm RFeSI衬底中的其他支持模块集成,也同样可在该晶圆上制造。
  • 功率放大器可在300 mm RFeSi衬底中与开关和LNA完全集成,用于连接、物联网和3G/早期4G手机应用

依托双方的长期战略合作伙伴关系,格芯和Soitec一直在及时提供量身定制的产品,以满足处于持续演进中、要求非常苛刻的射频前端市场的需求。这种合作关系在工程和制造等众多领域中得以延伸,从而确保我们在高量产中保持领先的性能。

Soitec与格芯的路线图融合,这要归功于我们共同的市场发展愿景。举例来说,我们最近设计了格芯下一代移动和5G RF前端8SW技术,旨在充分利用Soitec产品提供的优势。

在半导体行业,每家公司都在寻求差异化,RF SOI和FD-SOI都代表了独特的平台,提供巨大优势。RF SOI的价值目前得到了充分认可。它现在已经被手机前端模块业务领域的大多数厂商采用。随着通信行业从4G向5G演进,无线电复杂性日益提高,它将得到持续发展。Soitec致力于为行业提供适当的产能和质量。

在下一篇文章中,我们将了解Soitec如何通过提供出色的FD-SOI衬底解决方案,为格芯提供支持。

关于作者

Manuel Sellier是Soitec的产品营销经理,负责为全耗尽绝缘体上硅(FD-SOI)、硅光子绝缘体上硅(photonics-SOI)、成像器绝缘体上硅(imager-SOI)产品系列制定商业计划、营销战略和设计规范。在加入Soitec之前,他曾经供职于STMicroelectronics,最初担任数字设计人员,职责范围涵盖面向高性能应用处理器的先进核签解决方案。他获得了高级金属氧化物半导体晶体管(FD-SOI和鳍片场效应晶体管)的建模和电路仿真专业的博士学位。他还持有多个工程领域的数项专利,并在行业刊物和国际会议上发表过大量论文。

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