CEO全方位解讀FD-SOI

2020-10-18

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Sanjay Jha博士目前就任GlobalFoundries（格芯）的CEO。

在加入格芯之前，他擔任摩托羅拉移動公司的董事長兼CEO。

格芯是全球領先的半導體代工廠之一，生產基地橫跨三大洲。

該公司正在不斷加強其全球的布局，並規劃了FD-SOI和FinFET雙軌發展的道路：在中國，通過與成都合資建設一座300mm晶圓廠，引進其22FDX工藝技術，占據低功耗物聯網等應用，並承若了其下一代技術12FDX；在美國，約3月前，宣布推出7nm FinFET (7LP)技術，面向高端移動處理器、雲伺服器和網絡基礎設施等場景。

同時，5nm以及後續技術也在開發之中。

在最近與Jha的一次面對面的會談中，他分享了對電子產業和半導體代工業的觀察和展望，重點在於FD-SOI。

圖：格芯CEO Sanjay Jha博士。

你認為未來的熱點應用有哪些？實現的順序會如何排列？

我認為主要是移動、物聯網、射頻和汽車。

其中，移動、物聯網、射頻，這三個難分先後，但是汽車的應用可能會稍微晚一點。

我想聲明的一點是汽車應用的滯後是從我們的SOI技術角度而論，但從FinFET的角度來看結果會有所不同。

在這裡我主要針對的是SOI。

格芯已在22FDX上建樹多年，為何最近Intel以及TSMC等都相繼關注22nm這個工藝節點？

首先這是300mm晶圓，如果是單一步驟光罩工藝的話，22nm應該是一個最小的節點，原來是28nm。

再往下走的話可能需要用多步的工藝。

所以現在三家都在進入22nm節點，但每家在這個節點的工藝側重點不一樣：TSMC是22ULP技術；我們側重的是22nm FD-SOI技術；而Intel採用了FFL技術。

這三個技術從性能以及複雜度來看各有不同。

我們認為FDX技術應該是最優的。

Intel認為FinFET將是未來的主流技術，你如何看待這個觀點？

FinFET跟FDX技術各有千秋，我們也做14nm和7nm的FinFET。

FinFET的應用跟FDX的應用有所不同，因為它的特點是高電流、高電容，所以它適用於大功率伺服器等，而用於移動的、用電池供電的、小功率、低成本的應用，比如說影像處理、還有物聯網裡用到的晶片以及傳感器等，這些可能用FDX的技術更為合適。

從製造的複雜度上面可以看到FDX的掩模是36層，而FFL至少要47層。

從不同的應用來講，針對Intel的技術，可能更適合用於伺服器的這些大電流、大電容的晶片，而物聯網、射頻還有影像處理，這些更適合採用FDX技術。

現在，在FD-SOI的路線圖中，出現了28nm、22nm、18nm和12nm不同的節點，你如何看待這個現象？

我覺得在FD-SOI這一領域，大家都在不斷地推動，對這個行業的發展來說是有益的。

我們希望打造一個FD-SOI生態鏈，如果整個行業的發展能夠趨同，包括你說的節點，應該是一個好事情。

從我們的角度來講，FD-SOI產業要做好，其中之一是規模，而且代工廠需要不斷地投資，就像我們在成都建新的晶圓廠。

成都廠我自己去看過。

如果你去看一下的話，建設的速度真的非常震撼，另外我們和政府之間的夥伴關係也非常好。

業界為什麼對FD-SOI的體偏壓功能還抱有一定的疑問？

其實並不是很難，可以給你畫個圖，信號來了就打開閘（圖略）。

業界為什麼認為其是一個挑戰呢？比如說你原來只要考慮三件事情，現在需要考慮第四件事，有人會認為額外的東西對他是負擔、是挑戰。

但是，通過體偏壓去控制閘是非常好的思路，會讓整個控制更為簡單。

這種思維一直都存在。

舉一些例子，在半導體行業，我們克服過的重大挑戰非常多，難度上一點都不遜色於此，只是說以前沒有選擇去做。

現在，是否採用體偏壓你是可以選擇的。

在這種情況下，有些人對是不是走這條路會覺得非常的畏懼，覺得麻煩，因為你有其它路可以走。

那麼，你的建議是什麼？

我認為最終解決這個問題，還是要提供給客戶經過驗證和奏效的解決方案。

做到了，他自然就會接受，讓我們客戶的工作更為簡單。

對於工程師來講有三大訴求：更快、低成本、高性能。

如果只考慮前面兩個，可能體偏壓這個問題他無需太關注。

但如果除了速度、成本還要加上高性能的話，一定會考慮這個功能。

業界對FD-SOI晶圓矽片的供應和成本也有所顧慮。

如何加快這個環節的布局？

這個問題並不是很難。

因為任何一個新事物出來的時候，不願意走這一條路的人，總會說這裡有毛病、那裡有困難。

回顧一下，體矽一開始也是這樣，後來量上去了，成本就下降了。

對於FDX，我們感覺這個行業有一個明確的、明顯的推動勢頭。

從供應來講，這個技術的確增加了複雜度，但是工藝步驟會比原來少10到15步。

現在，三家供應商在提供晶圓，他們也在不斷地投資，增加自己的產能，所以從工藝的角度來看並沒有太大的問題。

根結在於半導體行業發展過程當中一直碰到的問題：新的事物出來總是有人不願意接受，總是從壞的方面去看這個問題，從消極的方面去看這個問題。

FDX相對於FFL等，在成本上是否具有優勢？

要從兩個方面看待這個問題：一個是售價、一個是成本。

從成本上面來說，22nm FinFET,如果採用平面技術，工藝步驟會多一些，工藝控制的複雜度很高。

對於FDX，底層的基板成本可能會高一點。

確實很難同類的去對比各自成本的結構，但是考慮到我們在中國晶圓廠的建設投資以及規模產生的成本效應，從生產的成本來說，相對於Intel的技術來講，可能略有優勢。

但是，這個不一定反映在最終的市場售價上。

我們也知道現在Intel賣什麼樣的價格，因為這還是商業策略的驅動，所以從成本上面來說，我的判斷是FDX略有一點優勢。

注意到FDX的生態鏈夥伴已從數年前的7家增加到現在的30多家。

新增加的主要是什麼廠商？

這些新增加的生態鏈夥伴主要是IP供應商。

他們很明智、很理性的看到客戶有這個需求，願意針對IP進行投資。

這些IP主要是面向設計領域。

比如說USB 3.0，原來用於28nm的晶片，如果客戶提出要重新設計做到FD-SOI里，有這樣一些需求之後晶片設計公司就有動力設計這些東西。

IP來自於這種需求，但背後是整個行業的市場需求。

圖：FDX的生態鏈。

你如何看待FD-SOI的投資策略？

從投資上來講，FD-SOI需要的投資更少，但是市場增長更快。

其實，我們在FinFET上面投的絕對金額比FD-SOI大，但是FD-SOI的產能卻高過FinFET。

現在格芯正在成都建設工廠，是否有計劃也在新加坡建立FD-SOI工廠？

沒有。

但我們在新加坡有RF-SOI工廠。

格芯在射頻領域的市場份額位居第一，迄今為止，RF SOI晶片交付量達到了320億片。

請預測下FD-SOI在中國和全球的未來。

對於FD-SOI技術，我個人是充滿信心、非常樂觀，至少是針對我們專注的這些市場，而這些細分市場正好是發展非常快的市場。

在可比的性能情況下，整個成本、複雜度都會下降，工藝步驟會減少。

針對這樣的市場，我有信心，不只是中國，包括全球都是這樣。

你還有什麼想法願意分享？