衬底是具有特定晶面和用于生长外延层的适当电学、光学和机械性能的干净单晶片。对于一些结构复杂的半导体，由于没有良好的附着点，一般情况下不容易生长成单晶，所以需要衬底的帮助。它可以支撑、导电、帮助晶格生长。因此，它是半导体工艺中最重要的环节之一。设计和生产创新半导体材料的法国Soitec半导体公司就是这个圈子里的典型代表。Soitec购买基础材料，包括硅晶片和化合物晶片，通过使用自己的核心技术Smart Cut和Smart Stacking设计和加工优化的衬底，并将其出售给代工厂。晶片被制成芯片并在系统中使用。他们从材料层面设计解决方案，让系统的性能更加优秀。2020年，他们的表现尤为亮眼。财报显示，Soitec实现了近6亿欧元的创纪录销售额，是3年前的2.5倍。这说明他们设计的优化基板正在被越来越多的厂商采用，这些基板显著提升了电子产品的性能。

是什么趋势和因素推动了Soitec的成功？近日，Soitec在线召开新闻发布会，深入探讨了全球半导体市场的发展趋势、在其中的作用以及他们的关键衬底产品的最新进展。

四大市场三大趋势助力半导体产业发展

Soitec全球战略负责人Thomas Piliszczuk介绍，性能、功耗、上市时间和占用面积是推动半导体技术发展的四大因素，这些因素使行业能够成功地将各种应用和功能集成到终端消费电子应用中。5G、人工智能、能效三大趋势支撑着很多领域的发展，包括智能手机、汽车、物联网、云、基础设施。

1.5G推动基板材料不断创新

对于5G半导体材料来说，是一个很好的创新阶段。预计今年5G手机的出货量将超过5亿部。同时，5G可以整合并带来各类创新产品，涉及各类电子细分市场。与4G等传统通信技术相比，5G需要满足三个基本性能要求:全频谱接入、高频段、毫米波传输和超高宽带传输。因此，器件原材料需要实现大规模集成、高频率和高频谱效率。相关的半导体材料包括衬底材料、硅基半导体材料和化合物基半导体材料。

托马斯展示了近10年来不同通信技术代(2G/3G到5G)的手机对优化基板需求的变化。Soitec预测了RF-SOI、FD-SOI和POI产品在不同代手机中的应用领域。从3G到5G，再到Sub-6GHz和毫米波，可以看出Soitec优化基板产品的应用领域有了相当大的增长。

2.边缘AI:边缘AI正在成为行业一个非常重要的趋势，强烈推动行业的增长。预计今年将有数十亿台具备人工智能功能的设备上市。

3.电动汽车:汽车的电动化推动整个产业链的不断进步，汽车市场几个关键的半导体器件应用领域。在不同代的汽车中，半导体器件的应用会逐年增加。

各代汽车中半导体器件的含量也在迅速增加。这些增长不仅体现在应用领域，还体现在新的应用类型和新的芯片类型。这就是Soitec优化基板的应用机会。

除了电动汽车，提高能源效率的需求也将反映在各种其他应用中，如工业应用、太阳能、绿色能源或其他基础设施。

面对机遇，Soitec准备好了吗？

作为半导体基板的资深玩家，Soitec通过战略整合MA，在技术上不断打磨，现已有多个品类的产品。现在的Soitec不仅可以提供SOI产品，还可以提供很多不是SOI的新产品。包括硅基和非硅基材料以及其他新的衬底，包括压电衬底和其他化合物产品。

RF-SOI使5G设备快速增长

5G时代射频器件的高频大功率对半导体衬底材料提出了更高的要求。Soitec首席运营官兼全球业务部负责人Bernard Aspar表示，Soitec在5G方面有很多布局和丰富的产品。5G非常重视集成技术和材料。

Soitec的RF-SOI技术为智能手机的RF前端模块设定了行业标准。产品包括200mm和300mm技术节点，产品将涉及从4G到5G、6GHz以下、毫米波甚至Wi-Fi的不同应用。提到RF-SOI需求增加的原因，Bernard介绍，5G智能手机的普及率主要是一个助推，另一方面也涉及到RF-SOI平台。Sub-6GHz RF-SOI在5G手机的应用面积比4G手机高60%，同时比中等手机高100%。同时可以看出，毫米波领域和Wi-Fi 6领域的RF-SOI的生长正在加速。所以RF-SOI可以覆盖很多领域，正逐渐成为行业标准。

FD-SOI

FD-SOI衬底有超薄单晶顶层硅片，晶体管沟道直接制作在超薄埋氧层上。这不仅将顶部硅与衬底的其余部分隔离，还增加了背栅极。因此，设计人员可以使用一种称为反向偏置的技术，从低功耗模式切换到高性能模式，从而提供出色的灵活性。

5G、边缘计算和汽车将促进FD-SOI的持续增长，这将提高FD-SOI的采用率，并受益于越来越多要求超低功耗的技术的需求。此外，通过人工智能管理的射频到比特流SoC和新一代Soitec技术将无线电连接添加到云也推动了一系列FD-SOI应用。同时，各代工厂也在进一步开发18nm和12nm的新技术节点。

Soitec瞄准了这一趋势，他们收购了芯片设计公司Dolphin Design，使Soitec能够为ip设计提供优秀的解决方案，满足低功耗和高能效应用的需求。

专业-SOI

Soitec的Specialty-SOI产品包括用于成像的Imager-SOI和Photonics-SOI，Photonics-SOI产品已经成为行业标准，尤其是在数据中心和收发器的应用领域。

此外，Bernard还推出了一款除SOI-POI基板之外的新产品，用于滤光片。据介绍，这款产品是绝缘体上的压电材料结构基板。POI衬底是顶层厚度为几百纳米的单晶压电层，其下是厚度为几百纳米的氧化埋层。底部衬底由高电阻率硅材料制成。POI基板是射频滤波器的理想选择，可以为5G滤波器提供带宽、损耗、温度稳定性、斥力等方面的优异性能。就声表面波滤波器市场而言，POI可以帮助声表面波滤波器服务于6HGz以下的市场。Soitec与业内许多大公司签署了协议，帮助他们开发4G、5G和滤波器的产品。据了解，Soitec已与高通技术公司签署合作协议，将为高通技术公司用于智能手机射频前端模块的射频滤波器量产POI基板。同时，Soitec也在量产150mm的POI基板，产能将扩大至50万片/年。

GaN将成为5G时代的热门材料

比利时Soitec的前身EpiGaN成立于2010年。其技术应用于5G基础设施、物联网、智能传感器系统电源。其GaN产品用于射频、5G、电子元件和传感器应用。Soitec以3000万欧元现金收购了EpiGaN公司。EpiGaN还被纳入Soitec的一个业务部门，现更名为Soitec Belgium。目前有两种产品——硅基GaN和SiC基GaN。Soitec可以提供射频用GaN外延片，主要用于基站和智能手机(Sub-6GHz，毫米波)；此外，还提供了一种具有功耗的GaN外延片。

除了基站功放的初级目标市场，Soitec还计划通过GaN产品渗透智能手机和新能源汽车市场。得益于Soitec在全球的制造业务和知名度，Soitec Belgium作为Soitec的一个业务部门已经运营了一年多。这个部门可以为客户提供全球销售服务和技术支持。

Soitec在中国

Soitec将继续深化在中国的市场，并不断定位，以加强其在中国的影响力，支持其业务发展。Piliszczuk特别强调，Soitec非常清楚中国在电子产品和半导体行业发挥着重要作用。在中国，Soitec与新奥科技达成合作，在上海扩大200毫米SOI晶圆的生产。2019年，新奥科技将200mm产能从每年18万片扩大至36万片。

摘要

Bernard表示，Soitec预计2022年收入将超过9亿美元，5G、汽车市场和边缘计算是主要驱动力。明年，他们会很忙。

Soitec与整个生态系统合作，包括直接客户和客户，这确保了Soitec对整个行业面临的挑战有更深入的了解。在技术上，Soitec通过Smart CutTM、Smart StackingTM、Epitaxy三种技术的完美结合，并相互衔接，实现了不同材料的堆叠。未来，Soitec仍将结合这三项技术，再利用不同的材料，不断设计和交付创新优化的基板解决方案，为客户的产品赋能，创造更美好的生活。