在半導體製程進入奈米等級之後,我們一方面要求半導體的線徑不斷縮小,一方面又要不斷提昇IC上電子的遷移率,以提昇晶片的運算能力,但是以目前的製程技術看來,似乎已經慢慢走到極限,而發展SOI(絕緣層上覆矽)製程IC生產用薄膜基板供應商的Soitec,對於可以提昇晶片效能與降低耗電率的SOI製程,有把握可以將摩爾定律在奈米時代繼續延續下去。
SOI技術其實在許多年前就已經被人提出,而由IBM成功將其商業化,Soitec在SOI製程薄膜基板的市佔率超過80%,Soitec資深行銷業務副總裁Michael Wolf表示,利用SOI製程,可以讓晶片效能提昇30%,並降低2~3倍的耗電率,該公司發展的Smart Cut技術甚至已經逐漸成為全球SOI製程的業界標準,目前Soitec生產8吋晶圓的一廠產能年出貨量可達到80萬片,因應12吋晶圓的發展趨勢,明年將進入量產的二廠完全量產後,年產量更可以提昇到200萬片12吋晶圓。
Michael Wolf進一步強調,利用Soitec的Smat Cut技術,該公司提供適合不同應用的產品,包括:薄膜與超薄膜型SOI產品,支援高速、低電壓、低功耗需求產品,如微處理器與無線通訊晶片;厚膜型SOI產品,需求高電壓、高溫環境的光電元件與MEMS/MOEMS元件;SOQ(Silicon On Quartz)晶圓,是細薄的單晶型薄膜,應用在需要高電阻的透明基板。
在現今電子產品,尤其是可攜式裝置要求高效能、低功耗與低待機電壓的功能下,SOI製程晶片可以讓可攜式設備提昇20%~40%的效能。SOI製程晶圓的製作過程是在矽晶片上先覆上一層氧化層,再將其倒覆在另一個空白矽晶圓上,然後利用化學蝕刻的方法將原來晶圓上的矽晶與氧化層分離,覆有絕緣氧化層的晶圓就是SOI晶圓了,另外,原來被分離開的矽晶圓還可以繼續利用,重複上述步驟,可讓用作絕緣層上矽的晶圓有最徹底的利用。
從1992年該公司成立初期到1999年的這段時間,可以說是Soitec的練功期,Michael Wolf說明,由於市場對於高效能的SOI製程技術需求並不迫切,加上技術還未完全成熟,所以這段時間該公司營收的年複合成長率(CAGR)只有30%左右;但從1999年起到2002年,因為該公司一廠產能完全開出,配合市場需求的成長,Soitec的年營收複合成長率高達100%,目前其客戶多為具有先進製程與產品的國際IDM大廠,包括AMD、IBM、Motorola、ST、Philips等。
近兩年台灣晶圓雙雄的表現越來越出色,包括台灣的亞太地區也逐漸成為全球般導體製造中心,所以Soitec相當看好台灣半導體市場在SOI製程上的發展潛力,Michael Wolf認為,儘管目前台灣半導體製造業者採用SOI製程的比重仍低,但在晶圓代工模式底下,國際大廠逐漸將高階製程的產品訂單釋出,代工廠只要被客戶要求就會導入SOI製程技術,重點是在導入的過程中,生產線並不需變動,只需將熱處理設備做部分更動即可,所以對廠商原來生產方式的衝擊相當低。
《圖一 Soitec資深行銷業務副總裁Michael Wolf》 |
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