目前，中国至少已浮出三家晶圆厂将采用SOI工艺先进制程。根据Markets and Markets最新预估，SOI市场在2022年市场价值将达18.6亿美元，2017-2022年期间平均复合成长率将达29.1%。其中，亚太区晶圆厂将是主力客户。
SOI之所以能快速增长，主要来自消费类电子市场增长、成本下降以及芯片对于低工耗功能的需求快速攀升。尤其来自12吋晶圆的需求将于2022成为SOI最大的市场。
许多亚太区客户正在大量采用SOI工艺制程生产芯片，其芯片还涵盖消费类芯片、智能手机客户以及资通讯预料也是SOI在2017-2022年之间成长最快的市场。
继今年年初与成都签约90.53亿美元的格芯12英寸晶圆项目后，5月23日，格芯（GLOBALFOUNDRIES）宣布，在成都市政府的引导和支持下，双方将协同合作以推动中国半导体产业的创新发展。双方将合作建立一个世界级的FD-SOI生态系统，其中涵盖多个成都研发中心及高校合作的研究项目。
肯定FD-SOI的优势
FD-SOI（全耗尽型绝缘层上硅）技术是一种新的工艺技术，有望成为其30纳米以下的技术节点中成本效益最高的制造工艺。如果采用28纳米技术制作一颗晶片，在相同的选件和金属层条件下，FD-SOI需要38个掩模，而某些基板CMOS则需要多达50个掩模。FD-SOI缩减制造工序15%，缩短交货期10%，这两大优点可大幅降低成本。此外，采用FD-SOI工艺制造的芯片在功耗上可以大幅降低，还可以缩小面积节约成本。
与FinFET技术相比，FD-SOI的优势更为明显。FD-SOI向后兼容传统的成熟的基板CMOS工艺。因此，工程师开发下一代产品时可沿用现存开发工具和设计方法，而且将现有300mm晶片制造厂改造成FD-SOI晶片生产线十分容易，因为大多数设备可以重新再用。
在应用层面，FinFET的目标市场是中高端的高性能集成电路，而FD-SOI则是面向中端的、要求低功耗和高性价比的应用。
目前来看，FD-SOI是使用28/40/55nm工艺芯片的厂商升级先进节点较为理想的选择。以22nm的FD-SOI为例，其研发成本比FinFET低很多，与16nm的FinFET相比，它可以减少50%的MOL设计规则，减少10~20%的总规则，等等。可以看出，FD-SOI技术可以平面式片上系统的开发成本实现FinFET的峰值性能。
格芯产品管理高级副总裁Alain Mutricy表示，“22 FD-SOI的设计现在已经能够很好的应用在很多领域，可以说FDX黄金时间已经来临，从应用方面来看，FDX在无线和电池供电的应用方面引领潮流。受益于新生态系统的主要投资，FDX在华蓄势待发。”
“中国是全球最大的半导体市场，同时国家对智慧城市，物联网等前沿技术的重视也居世界前列。格芯是非常契合中国发展的合作伙伴，FD-SOI在成都的生态系统将全面助力芯片设计师最大程度的利用这一技术的能力。我们希望通过与成都的合作，加快FDX在中国的发展和利用。”
FD-SOI需求上升
随着具有基带+接入点及射频的中低端移动设备的不断增长，物联网对于低功耗、电池/超低损耗、库存、射频连接及更低的系统成本要求不断提升，汽车在雷达，辅助驾驶系统（视觉辅助）、车身电子、车载信息娱乐系统、32位MCU的需求和5G收发器及毫米波都使得厂商对于FD-SOI需求一直上升。
就未来汽车市场以及IOT市场来说，只是汽车半导体就有410亿美元的市场，IOT方面与半导体相关市场份额也占到了420亿美元。由此可见半导体晶圆的需求量甚大。而只是这两方面市场就用到了FinFET与FD-SOI两种技术。举个例子来讲，格罗方德的14FinFET主要是应用在高端的手机客户端、电脑图像应用，而22FDX主要是在一些移动设备的应用。
FinFET虽为目前主流制程技术，但也相对复杂且成本高，有些中小型的IC设计公司无法负担FinFET昂贵的光罩成本。为满足物联网产品少量多样需求，并降低成本，且又要具备一定效能，FD-SOI技术逐渐兴起。未来十年5G将会是FD-SOI市场重要的成长推手；另外，行动运算、人工智慧、虚拟实境(VR)/扩增实境(AR)，以及汽车电子等应用市场，也都是此一技术应用重点。
中国半导体业处在一个特殊的环境中，为了自强自立，显然也需要发展SOI技术，这一点是无疑的。
不断完善FD-SOI生态圈
一种新的工艺技术离不开生态系统的支持，实际上，FD－SOI生态系统已经在逐渐成形，围绕FD－SOI工艺，已经形成了工艺研究、晶圆、IP、代工厂、IC设计服务公司、IC设计公司的产业链。
作为行业3大晶圆代工厂商之一，格罗方德这几年一直在大力推广FD-SOI技术。该公司于2015年提出了22FDX产品规划。
目前，FD-SOI推广的最大障碍就是不完善的生态系统以及缺少相关的IP，因此，格罗方德在这些方面做了不少工作。Alain Mutricy表示，我们的FDX客户需要资源、IP，他们需要更好的解决方案，以便更好地支持下一代系统和设备的设计。
据了解，该项累计投资超过1亿美元的计划期望能吸引到更多顶尖的半导体公司落户成都，并使成都成为下一代芯片设计的卓越中心，以满足移动通信、物联网、汽车及其它高增长市场对高性能芯片的需求。
基于此项合作，成都目前正专注于将自己发展成为22FDX设计的卓越中心。通过合作，双方将在成都建立多个专注于知识产权开发、集成电路设计的中心，并孵化成都本地的无晶圆厂企业，帮助他们雇佣超过500位工程师的团队，以支持半导体和系统公司开发面向移动、互联、5G、物联网和汽车市场的、基于22FDX的产品。计划还提出，将重点建立与有关高校间的合作伙伴关系，以开展FD-SOI相关课程、研究计划及设计竞赛。
格芯“22FDX”工艺采用22nm FD-SOI（全耗尽绝缘硅）晶体管架构，为无线的，使用电池供电的智能系统提供了业界最佳的性能、功耗和面积组合。目前，格芯成都新工厂的建设工作已经展开，预计将于2018年年初完工。完工后，该晶圆厂将率先投入主流工艺的生产，进而专注于22FDX的制造，预计将于2019年开始实现量产。
考虑到中国市场对于低功耗和低成本产品的需求，尤其是不断推出的新兴的应用，FD-SOI对于低功耗和低成本有着非常大的优势，可以说FD-SOI非常适用于未来中国市场的应用。除了在中国建厂之外，格芯也在不断扩大德国工厂的产能，满足不断发展的中国市场的需求。（文/刘燚）
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