FD-SOI会是我国突破封锁的一次机会吗？

近日，美国又进一步扩大对我国半导体行业的制裁措施，限制我国发展人工智能和先进半导体。“在日益复杂的地缘政治因素影响下，传统的市场化和赛道可能面临着激烈的竞争，除了国内外的竞争外，同时涵盖了更广泛的政治竞争。”中国集成电路创新联盟秘书长叶甜春在近期举办的第八届FD-SOI论坛上表示。中国半导体想要在被封锁的状况下取得突破和发展，就要开辟新的赛道和市场，这样中国半导体才能拥有更符合商业规则的发展机会。

FD-SOI或许就是这样一个新的赛道。

其实，FD-SOI不是一个新的技术，它早在2000年就由伯克利前任教授胡正明发明。2006年，意法半导体联合Leti、Soitec开发出了基于28nm节点的FD-SOI晶体管，实现了真正的FD-SOI器件的制备，也大大改善了SOI技术的发展环境。2007年，随着SOI联盟的成立，FD-SOI技术的推广队伍也不断壮大，FD-SOI技术也开始走向商业化道路。

但FD-SOI的发展之路并没有它的‘同级生’FinFET走得那么顺畅，因为有国际一线厂商的支持，如英特尔、台积电等，FinFET的发展之路走得顺风顺水，目前其量产节点已经发展到3nm。而反观FD-SOI，它的主要生产商比较有限，主要集中于四家厂商，即中芯国际、意法半导体、三星和格芯，这四大厂商占有大约98%的FD-SOI市场份额。FD-SOI目前量产的技术节点还只到22nm。

但在第八届FD-SOI论坛上，很多嘉宾都认为FD-SOI或许是我国能够走出的一条新赛道。据三星电子晶圆代工事业部中国区市场总监李宁介绍，FD-SOI具有很多独特的技术优势，如更低的SER，更大的模拟增益以及更小的失配，Body Bias也能提供灵活性，以解决电路中的泄漏和性能需求。

IBS首席执行官Handel Jones表示，除了上述优势外，FD-SOI技术还能更好地支持需要低功耗的应用，他认为18nm的FD-SOI将能够支持大多数以16/14/12nm FinFET技术设计的应用，它还有可能支持一些相当于7nm FinFET的设计应用。此外，FD-SOI相较于其它技术，它还有成本的优势。另外，对于我国来说，FD-SOI最大的优势则是不需要使用光刻技术。

他强调：“尤其对于中国来说，FD-SOI或许是一次很好的发展机会。而且目前中国的设计公司也已经准备好迎接FD-SOI了，例如芯原微电子（VeriSilicon）就已经推出了FD-SOI相关的设计，且其总体表现非常出色，有些已经超过了目标性能。另外，中国的半导体行业发展也处于突飞猛进的阶段，到2030年，将有45%的半导体器件将是国产的，所以未来中国对于产能的需求也将大幅增加。”

当然，他也表示，FD-SOI的发展还面临着一个关键的挑战，即没有足够的晶圆产能。FD-SOI的晶圆生产主要集中于几家公司。如果有其它的产能加入的话，那FD-SOI的营收肯定会大幅增长。中国的公司可以通过合资的方式来扩大本土FD-SOI晶圆产能。

多领域应用推动FD-SOI发展

当然，想要推进FD-SOI的发展，扩大晶圆产能，就需要有终端市场需求的推动。在此次论坛上，很多嘉宾都认为人工智能、物联网、汽车将会是FD-SOI技术的主要推动领域。

格芯首席商务官Juan Cordovez表示：“随着智能连接设备的不断增加，AR/VR设备的应用，AI/ML的爆发以及数据量的爆炸式增长，也让人工智能技术的应用呈现指数级增长。在人工智能时代，功耗、最好的射频性能以及智能和安全将是人工智能技术底层芯片产品所应具备的三大特征。而格芯的22FDX平台就能很好满足上述要求。”

李宁则表示：“在2019年时，采用28FDS成熟制程最大的应用是PC，但到2023年时，汽车则一跃成为榜首。”

意法半导体微控制器和数字IC事业部副总Philippe Magarshack也表示：“随着汽车朝着智能化、数字化的方向不断发展，2024-2026年，汽车中基于图像的ADAS系统的出货量将超过2亿，需要使用大量的半导体器件。FD-SOI技术则可以帮助开发出更轻、更具能效的汽车。”作为FD-SOI技术的先入者之一，意法半导体早在2012年就开始投入研发FD-SOI技术，目前意法半导体已经采用FD-SOI技术制造车用MCU、调制解调器和波束成形器等器件。

新思科技解决方案事业部资深产品市场经理许可则表示：“对于汽车应用，除了原有的在功能安全、可靠性和质量等方面的严格要求，目前又增加了对于安全性的需求，即需要满足ISO 21434汽车网络安全标准。可以说，对于车用的电子元器件的要求正变得越来越严格。FD-SOI技术可以很好满足车用元器件的制造标准。新思科技也在这一方面具有完整、广泛的IP库，可以支持不同代工厂的不同生产需求。”

构筑生态刻不容缓

虽然已经有了广阔的应用市场，但FD-SOI的发展还面临着一些挑战。一是上述提到过的晶圆产能不够；另外一个就是生态的构建。之所以FD-SOI的发展不如FinFET，没有一个好的生态也是一个主要原因。

叶甜春表示，不管是对于中国还是全球而言，FD-SOI还算是一个新的生态，需要有更多的企业加入进来。虽然，目前，国内已经有一些企业在FD-SOI的材料、设计和服务上都已经进行大量的投入，但严重的晶圆产能不足还是限制了FD-SOI技术的发展，所以目前国内需要从前道和后道共同发力，推动本土制造平台的建立。

叶甜春预计，中国FD-SOI生态将在未来的5-10年会迎来一个全新的面貌，同时，由于中国的加入，全球的FD-SOI产业也会迎来一个新的发展机遇和发展空间。