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爱集微APP|SOI正在“野蛮生长”，FinFET之外

_本文原题为：FinFET之外 ， SOI正在“野蛮生长”
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CASE（互联、自动化、共享和电动化）是汽车行业的大趋势 ， 让汽车行业整体的设计、创新重心转移到了电子系统部分 。 这将带来很多挑战 ， 包括如何提高汽车的能效 ， 如何达成汽车最优的通信 ， 如何让自动驾驶配置更好的传感器和显示器等 。 解决之道就在于汽车半导体技术的进步 ， 特别是材料方面的升级 。 来自于欧洲的Soitec公司 ， 以优化衬底技术闻名于业界 ， 正全力将其在半导体材料方面的积累注入到汽车电子的创新当中 。
【爱集微APP|SOI正在“野蛮生长”，FinFET之外】最底层的创新
5G和AI技术的注入 ， 让汽车电子产生了新的形态 ， 给半导体材料提出了新的要求 。 “对于整个产业的发展 ， 我们有一整系列的优化衬底产品组合服务于汽车创新 。 RF-SOI是用于4G、5G的RF前端模块的核心产品；POI可用于5G的滤波器；FD-SOI可用于数据模拟以及射频的SoC；还有复合半导体产品 ， 比如碳化硅和氮化镓 。 ”Soitec中国区战略发展总监张万鹏表示 。
SmartCut技术是公司的核心技术 ， 最大的优点在于可以提高材料均匀性 ， 降低材料的缺陷密度 ， 以及使高质量的晶圆循环再利用 。 Soitec用SmartCut技术开发出的碳化硅衬底 ， 较传统的硅IGBT有了很大的性能提升 。
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碳化硅材料近年来快速在新能源车领域崛起 ， 主要应用包括车载充电器、降压转换器与逆变器 。 且据研究机构Yole预测 ， 碳化硅晶圆的全球电力与功率半导体市场产值 ， 将从去年的13亿美元扩增至2025年的52亿美元 。
Soitec的SmartCut碳化硅技术具有很多的优势 。 第一 ， 可以使用和回收高品质碳化硅衬底 ， 由于碳化硅的供应量是比较小的 ， 因此可以在循环使用的过程中保证供应链的稳定性 。 第二 ， SmartCut碳化硅技术可使缺陷密度显著降低 ， 并且可以简化设备制造的流程 。
随着汽车中功率半导体的成本从200美金上涨到450美金 ， SmartCut碳化硅技术将在替代传统硅材料功率半导体的进程中发挥重要作用 。
汽车电子的另一焦点是自动驾驶 ， 这里将是FD-SOI的“主场” 。 张万鹏列举了FD-SOI可为自动驾驶带来的六大优势：首先 ， 对于视觉处理器和边缘计算来说 ， 它在同一节点上速度可以提高达40% ， 而且使用更低的功耗 。 第二 ， 在对于片上微波以及毫米波的系统 ， 它可以实现片上的集成 ， 解决长程和短程雷达的问题 。 第三 ， 对于SER系统来说 ， 它的抗电磁能力更强 ， 因为有SER绝缘这一层的衬底 ， 使整个半导体器件有一定的抗电磁的功能 。 第四 ， 它可以通过自适应基底偏压实现更稳定的操作 ， 尤其对于可靠性要求非常高的车规产品 。 第五 ， 低功耗MCU的能效会提高5倍 ， 而且对于一些传感器来说 ， 功耗会大幅下降 ， 可以实现整个汽车的低功耗使用 。 第六 ， 整个SOI的工艺流程在设计当中只需要很少的设计打磨 ， 整个产品上市的时间会更短 ， 使成本更有竞争力 。
据他介绍 ， FD-SOI技术已经应用到很多汽车系统中 ， 比如ArbeRobotics公司的4D成像雷达就是在22纳米的FD-SOI衬底上实现的 ， MobileyeEyeQ4的视觉处理器则是在28纳米的FD-SOI衬底上面实现的 。
Soitec其他的产品线也在全面开拓汽车市场 ， 如RF-SOI和POI会应用在5G射频模块上 ， 为车联网的发展提供强力支撑 ， Power-SOI则在汽车客户中获得成功 。 对于Soitec在汽车业务上的快速增长 ， 张万鹏表示：“Soitec本身已经服务汽车市场20年 ， 未来也继续希望扩大在这个领域的领导地位 ， 希望能够为这个行业建立众多的行业标准 。 利用我们的优化衬底 ， 帮助整个汽车行业向智能化发展 。 ”


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