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En tant que leader mondial dans la conception et la fabrication de matériaux semi-conducteurs innovants, Soitec Semiconductor, en France, définit son activité principale comme «une accélération pour fournir des substrats optimisés au secteur de l'électronique» depuis 2015. Au cours des trois années suivantes, la performance de la société a été marquée par un mode de croissance: à la fin de l'exercice 2018 (fin mars 2018), le chiffre d'affaires cumulé atteignait 350 millions de dollars US et devrait augmenter de 35% en 2019.
En tant que leader mondial dans la conception et la fabrication de matériaux semi-conducteurs innovants, Soitec Semiconductor, en France, définit son activité principale comme «une accélération pour fournir des substrats optimisés au secteur de l'électronique» depuis 2015. Au cours des trois années suivantes, la performance de la société a été marquée par un mode de croissance: à la fin de l'exercice 2018 (fin mars 2018), le chiffre d'affaires cumulé atteignait 350 millions de dollars US et devrait augmenter de 35% en 2019. Récemment, le PDG de Soitec, Paul Boudre, a accepté une interview exclusive avec "Electronic Engineering Album" à la veille du "Global Double Summit" organisé par ASPENCORE à Shenzhen sur la technologie SOI, la construction d'écosystème et la stratégie de développement de l'entreprise.
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Paul Boudre, PDG de Soitec
Une technologie de produit de pointe aide le développement de l'écosystème SOI de la Chine
La gamme de produits de Soitec comprend des applications numériques telles que FD-SOI, Photo-SOI et Imager-SOI, ainsi que des applications de communication et d'alimentation telles que RF-SOI et Power-SOI. Parmi eux, Smart Cut, une technologie révolutionnaire de collage et de décollement de plaquettes, développée indépendamment pour la production de substrats optimisés, notamment de plaquettes SOI, est la plus connue. Il s'agit d'une technologie utilisée pour transférer des couches de silicium monocristallin ultra-minces de substrats cristallins vers d'autres substrats.Cette technologie est utilisée dans la plupart des plaquettes SOI de nos jours.
Afin de consolider la couverture commerciale de la chaîne d'approvisionnement des semi-conducteurs, des substrats optimisés aux circuits intégrés et aux applications de système, dès la conception, Soitec a acquis une participation majoritaire dans Dolphin Integration à la fin du mois d'août 2018. Dolphin Integration, société française spécialisée dans le développement de puces basse consommation, a acquis une solution unique combinant une gestion optimisée de la consommation et une technologie de polarisation directe du corps. Paul Boudre estime que l'acquisition de Dolphin Integration pour le compte de Soitec renforce la création de bibliothèques IP et les services associés afin de fournir une solution plus économe en énergie pour la conception de puces basées sur FD-SOI. C'est la principale différence entre FD-SOI et les autres tranches SOI, et un facteur important dans la promotion de la technologie FD-SOI sur des segments de marché connexes.
Il convient de mentionner que Soitec soutient depuis longtemps la construction de l'écosystème SOI local de la Chine. Dès 2007, Soitec coopérait avec des fonderies et des centres de recherche et développement chinois. En 2014, Soitec et Shanghai Xinao Technology Co., Ltd. ont conclu un partenariat stratégique pour les plaquettes SOI 200 mm sur les marchés des semi-conducteurs RF et de la puissance et ont signé des accords de licence et de transfert de technologie afin de contribuer à la création d'un écosystème SOI localisé en Chine.
Cependant, bien que FD-SOI affirme avoir de nombreux avantages, dans certains reportages, sur le rendement de production du procédé, le prix des wafers dédiés et la stabilité des sources d'approvisionnement, il existe également un temps de production important et un écosystème de support technique global. Intégrité, de nombreux doutes subsistent dans le secteur: les promoteurs européens et américains ne disposent que de quelques grandes usines telles que ST, NXP, Gexin et Soitec. Cependant, la situation est complètement différente à l'Est, en particulier en Chine: le gouvernement et l'industrie ont apporté leur soutien et leur attention, estimant qu'il s'agissait d'un bon moyen d'aider la Chine à rattraper le niveau avancé du monde.
Paul Boudre a déclaré aux journalistes que divers types de produits SOI, notamment RF-SOI, FD-SOI, Power-SOI ou Silicon Photonics, étaient largement utilisés sur divers marchés. De nombreuses fonderies de classe mondiale, sociétés de conception sans usine et fabricants de systèmes ont adopté la technologie SOI, par exemple la technologie 22 nm FD-SOI (22FDX®) a été adoptée par plus de 50 sociétés dans le monde. L'offre gagnante était supérieure à 2 milliards de dollars. Dans le domaine des modules frontaux RF, SOI est même devenu un standard de l'industrie.
La même chose s'est produite en Chine. Des sociétés bien connues telles que HiSilicon, RDA / Spreadtrum et Rockchip ont réalisé une série de percées dans des applications clés telles que 4G, 5G, AIOT, ADAS et des centres de données basés sur la technologie SOI; SMIC et HHGrace représentent les sociétés de fonderie chinoises et fournissent des produits basés sur RF-SOI.Gexin a également établi une joint-venture avec le gouvernement de Chengdu, qui porte également sur la technologie SOI à 22 nm.
Tirer pleinement parti des avantages du produit pour assurer la prise en charge des plaquettes
À l'heure actuelle, la capacité Soitec 300 mm SOI peut atteindre 1,65 million de pièces par an, la capacité de plaquettes 200 mm dépasse 900 000 pièces et le partenaire chinois Shanghai Xingui Technology (Simgui) une capacité SOI (fréquence radio et alimentation) supérieure à 1 million de pièces. Parallèlement, l'un des trois investisseurs stratégiques de Soitec, le groupe national de l'industrie du silicium (NSIG), a également annoncé l'acquisition d'une participation dans Soitec en 2017 (Shanghai Silicon Industry Investment Co., Ltd. détient actuellement 11,49% de Soitec). ). Toutefois, l'industrie semble toujours préoccupée par le coût et l'offre des plaquettes FD-SOI.
Paul Boudre estime que de telles craintes sont inutiles. Selon lui, FD-SOI a été rapidement déployé ces dernières années en raison de ses avantages uniques: faible puissance / faible fuite + performances FinFET similaires + intégration du signal analogique / mixte, associées à la technologie eMRAM, particulièrement préférée pour les microcontrôleurs et les applications automobiles. Pas une surprise.
«FD-SOI et FinFET desservent différents marchés et il n'ya pas de concurrence entre eux.» Paul a ensuite expliqué que la technologie FinFET recherchait des performances extrêmement élevées, mais que la difficulté de conception et le coût de fabrication étaient constants. Grimper. FDSOI est davantage concerné par les applications à faible consommation d'énergie, flexibles (capables de basculer du mode veille au calcul haute vitesse), avec des signaux analogiques / RF / mixtes intégrés.
Il ne nie pas que le substrat de plaquette FD-SOI est plus cher que la plaquette de silicium en raison de l'utilisation de la technologie Planar. Toutefois, si le coût et les performances du produit fini, le FDSOI 28 nm peut fournir 30 à 50% de performances supplémentaires par rapport à la tranche CMOS 28 nm (28 nm ou 22 nm), le FD-SOI à 22 nm est inférieur au coût de la tranche FinFET 14 nm 20. -30%, mais avec les avantages de la RF, de la polarisation corporelle et de l'intégration, il peut fournir presque les mêmes performances.
En ce qui concerne l'approvisionnement en plaquettes, les substrats de plaquettes FD-SOI fournis par Soitec et SEH (Japon) sont des produits de haute maturité avec une capacité et une qualité suffisantes pour répondre aux besoins actuels et futurs de l'industrie. Un certain nombre de fonderies peuvent également fournir un support technique et technique, notamment Samsung (28 nm, 18 nm), Grille (22 nm, 12 nm), Renesas (65 nm) et ST (28 nm), plus ARM, Synopsis, Cadence, Avec l'ajout de SILVACO et d'autres fournisseurs IP et de la société de services de conception chinoise VeriSilicon, l'ensemble de l'écosystème au service de FD-SOI a totalement émergé.
Saisir l'opportunité de développer l'influence des produits SOI sur le marché
La loi de Moore a été ralentie, le processus Intel à 10 nm a été bloqué et GF / UMC a annoncé l'abandon des processus avancés à une vitesse inférieure à 7 nm. À cet égard, Paul Boudre estime que FDSOI ne tente pas de rivaliser avec FinFET en termes de performances absolues. Bien que le marché de la haute performance à tout prix existe toujours, il se contracte et le camp FinFET doit maintenant relever le défi de l'augmentation des coûts et du marché, ce qui a été abandonné par de nombreux marchés et applications. En revanche, les coûts et les performances de FD-SOI sont plus raisonnables: certains analystes estiment que l'adoption du F-DSOI dans les 10 à 15 prochaines années coûtera environ 4 à 8 millions de pièces / an.
Comme le coût d'investissement dans une conception de puce de 10 nanomètres avoisine les 500 millions de dollars, de moins en moins de sociétés de conception de circuits intégrés sans usine peuvent se permettre un coût aussi élevé. Cela explique également pourquoi de nombreuses fonderies abandonnent cette concurrence d'un côté, car avec la réduction du nombre de clients et de concepteurs, elles n'ont pas la possibilité d'établir un modèle de profit idéal. Toutefois, dans les nœuds CMOS qui semblent être «moins avancés», de nombreuses opportunités commerciales peuvent aider ces installations à continuer de servir le marché.
Paul Boudre ne croit pas que la technologie FinFET préconisée par Intel / TSMC sera le seul standard de l'industrie du futur. «Comme mentionné précédemment, le secteur a besoin de plusieurs normes. FinFET en fera partie. Toutefois, les technologies mobiles, l'internet des objets, l'intelligence artificielle, ADAS et d'autres domaines exigent des normes et des propositions de valeur différentes, ce qui représente une énorme opportunité pour FD-SOI. La tendance actuelle d'adoption d'une croissance rapide confirme également que FD-SOI peut également devenir une technologie standard / traditionnelle ", a-t-il déclaré.
D'un point de vue technique, RF-SOI est un processus avancé conçu pour les modules frontaux RF.En 4G / LTE, y compris les applications 5G à venir, il existe de nombreux commutateurs d'antenne, tuners d'antenne, amplificateurs à faible bruit (LNA) et alimentation. La technologie privilégiée pour les amplificateurs et le remplacement rapide des matériaux GaAs utilisés dans les dispositifs RF à partir de 2012. Actuellement, les modules frontaux RF pour téléphones intelligents à 100% sont basés sur la conception RFSOI et sont devenus la norme de l'industrie pour les commutateurs d'antenne, les syntoniseurs et les amplificateurs à faible bruit. En intégrant fortement plusieurs composants RF sur une seule puce, RF-SOI répond aux performances RF requises pour les technologies 4G et 5G et réduit considérablement le coût des équipements et la taille des périphériques, ce qui est essentiel pour les applications de type IOT.
FD-SOI est un processus conçu pour le traitement numérique à faible consommation intégrant de nombreuses fonctions de signaux mixtes analogiques, ce qui le rend unique, que le périphérique soit en mode veille / fuite faible ou en mode haute performance. Naturellement idéal pour les applications mobiles et AIOT. D'autre part, en raison de ses caractéristiques Fmax élevées, le FDSOI a fait l'objet d'une attention soutenue dans des applications telles que les émetteurs-récepteurs RF et les radars automobiles à ondes millimétriques.
La 5G apporte de nouvelles opportunités de croissance à Soitec
Les réseaux 5G ont deux applications différentes: l'une sur la bande inférieure à 6 GHz et l'autre sur la nouvelle technologie à ondes millimétriques (mmWave). Selon Paul Boudre, le RF-SOI est devenu la technologie d'application pratique pour un grand nombre de modules front-end dans les téléphones cellulaires: aujourd'hui, le marché du RF-SOI produit environ 1,5 million d'unités, ce qui était inimaginable il y a 10 ans. Dans le même temps, FD-SOI est devenue la technologie de choix pour les connexions RF-CMOS mmWave et les dispositifs alimentés par batterie et économes en énergie.
Il a cité la 5G comme l'une des plus grandes opportunités de croissance pour les produits Soitec, notamment les technologies FD-SOI, RF-SOI, Photonics-SOI, POA et autres matériaux III-V. Comme mentionné précédemment, RF-SOI confère aux modules frontaux RF des caractéristiques RF uniques, telles que la linéarité du signal RF, la faible perte d'insertion, la petite taille, la forte intégration et le faible coût. Valeur. En conséquence, la plate-forme FD-SOI offre une intégration sans précédent pour les besoins 5G et des performances supérieures à faible consommation d'énergie pour l'IdO à bande étroite, ce qui est un avantage que les processus FinFET ne peuvent égaler.
Cependant, différents dispositifs de communication tels que les automobiles, les smartphones et autres dispositifs nécessitent des technologies différenciées pour leurs frontaux RF. Comment proposer des compromis appropriés sur les coûts et les performances afin de faciliter leur introduction et leur adoption a toujours été une question pour l'industrie. Parmi les solutions proposées par Soitec, l'une est la technologie HR-SOI utilisant un substrat de base à haute résistivité et l'autre est le SOI RF Enhanced Signal IntegrityTM (RFeSI), qui ajoute une couche piège à la haute résistivité. Pour aider à répondre aux exigences linéaires strictes.
Ces deux technologies sont compatibles avec les procédés et les fonderies CMOS standard et sont disponibles dans des diamètres de 200 mm et 300 mm et offrent des avantages différents en termes de linéarité, perte d'insertion, isolation, facteur de bruit et autres spécifications clés. Peut être utilisé pour concevoir et fabriquer différents modules et fonctions du frontal RF.
L'Internet des objets, l'intelligence artificielle, l'AR, l'informatique en nuage, etc. renversent notre monde. Les 8 et 9 novembre, "Global Bimodal Summit" (Sommet mondial bimodal) invite les dirigeants influents du monde entier à se réunir dans la capitale chinoise de l'innovation électronique, Shenzhen, pour explorer les technologies et les tendances affectant l'avenir et discuter du secteur de l'électronique. Les opportunités et les défis de la nouvelle ère reconnaîtront également les entreprises et les particuliers qui ont apporté une contribution importante à l'innovation et au développement électroniques. Nous invitons sincèrement les dirigeants d'entreprises, les ingénieurs et les décideurs en technologie et en approvisionnement nationaux et étrangers à se rencontrer et à échanger des idées!
