意法半导体“三箭齐发”扩产，折射欧盟芯片自主“大战略”

本月，意法半导体正式宣布了另一项重大的生产扩张计划将投资7.3亿欧元在意大利卡塔尼亚建设6英寸碳化硅衬底生产线，预计2023年投产这也是继意大利Agrate和法国Crolles的12英寸新生产线之后，意法半导体最近宣布的第三项重大扩产计划

从几年前的风雨飘摇到今天的意气风发，意法半导体走出了令人印象深刻的逆袭足迹，其扩产三支箭的背后，还有欧洲半导体产业复兴的大战略。

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意法半导体的转机

意法半导体碳化硅的垂直整合已经宣布了公司技术，制造，质量和供应链总裁Orio Bellezza在今年的资本市场日透露，将进一步扩大在意大利卡塔尼亚和新加坡宏茂桥的前端制造产能其试生产线已经能够供应少量的6英寸和8英寸碳化硅衬底，新的内部生产设施将于2023年亮相

早在2019年，在宣布完全收购碳化硅衬底制造商Norstel之后，意法半导体申请从碳化硅器件到上游衬底的垂直整合已经成为一个胜算此前意法半导体的衬底有相当比例来自Wolfspeed，供应上明显不如内部生产灵活，不利于碳化硅器件设计，材料，工艺的协同优化更重要的是，伴随着Wolfspeed等厂商加大对下游器件的投入，碳化硅器件市场份额第一的意法半导体有必要在供应链上多留点手事实上，这份意法半导体公告中也明确提到，卡塔尼亚项目是为了实现内部和商业供应商之间碳化硅衬底供应的平衡

除了卡塔尼亚项目，意法半导体在意大利阿格拉特和法国克罗尔斯的12英寸晶圆制造项目也处于不同的推进阶段前者将与Tower合作制造高端电源管理，混合信号和射频器件，而在法国Crolles的项目将与Grid Core进行深度合作根据双方签署的谅解备忘录，新的Crolles工厂将主要基于绝缘体上硅工艺平台，工艺规划将覆盖18nm节点该过程可能由三星技术授权特别值得注意的是，在Orio Bellezza提供的演示材料中，意法半导体还将推出基于外部OEM的FinFET和先进FD—SOI产品，FD—SOI先进工艺节点标注为10nm，这可能代表了其战略合作伙伴辛格FDX工艺的新演进目标

整体来看，意法半导体凭借其一箭三雕，在逻辑，模拟和功率半导体市场表现出咄咄逼人的势头预计新项目建成后，公司12英寸晶圆产能将实现翻番，大幅提升公司产品交付能力，进一步巩固在碳化硅市场的竞争优势

意法半导体如今的意气风发，体现了这家欧洲老牌半导体厂商顽强的生命力就在几年前，意大利—法国还被外界视为泥足巨人恩智浦在手机芯片领域的业务合并和与爱立信的合资惨淡收场，后续影响造成了法国和意大利内部股东之间的紧张关系在未能赶上智能手机SoC的大好机遇的同时，伴随着IBM宣布收缩半导体制造业务，与IBM合作推进先进FD—SOI工艺的想法也在制造技术的发展上遭遇了挫折时任CEO的Carlo Bozotti宣布不再投资开发1X纳米FD—SOI工艺，这也宣布欧洲厂商全面退出先进工艺竞赛从资本市场的角度来看，此时的意大利—法国慢热无聊，其竞争细分市场大多是长期份额输家智能手机MEMS难得的亮点可能被苹果新锐厂商取代，分立器件领域面临中国厂商激烈的成本竞争一些市场人士甚至提出，意大利—法国应该被谷歌收购，成为后者打造半导体业务的养料

可是，伴随着法国人让—马克·奇瑞接任首席执行官，意法半导体在2018年后打了一个漂亮的翻身仗，其ToF传感器和其他新产品巩固甚至扩大了在高端智能手机中的配套份额特斯拉在Model 3的主逆变器中选择法国半导体碳化硅MOSFET，也让公司走上了汽车功率器件的风口

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意法复兴的大棋局

从目前的布局来看，除了传统产品线，先进工艺和宽禁带材料是意法半导体未来的两大投资重点。

首先看先进工艺，意法半导体重启进军1X纳米工艺节点，明确选择FD—SOI技术路线作为突破点在与辛格产能合作之前，今年4月，意法，辛格，Soitec和CEA—Leti宣布组建技术联盟，共同推进下一代FD—SOI技术路线图和产业生态圈的培育Imec的研究机构CEA—Leti预测，FD—SOI可以扩展到10 nm甚至更小的工艺节点

FD—SOI此前在与FinFET技术路线竞争中的失败，既有硅片成本高等技术原因，也与推动该技术发展的厂商实力不足有相当大的关系这种FD—SOI技术迭代的重启正面临更有利的环境一方面，FinFET进入下层工艺节点后，由于需要使用昂贵的EUV光刻设备，芯片制造成本大大增加，相当程度上继承了传统的平面工艺，减少了没有EUV的FD—SOI的成本劣势另一方面，伴随着汽车，物联网和移动应用的蓬勃发展，FD—SOI固有的漏电流性能优势进一步凸显

其次，看宽带隙材料在垂直集成的同时，意法半导体碳化硅MOS管已经发展到第三代，沟槽结构可能会进一步提高性能在另一种热门材料氮化镓领域，意法半导体位于图尔的8英寸工厂预计将于2023年投入量产，正在推进集成GaN和BCD工艺GaN等特色技术的开发

特别值得强调的是，作为长期以来欧洲芯片企业的老大哥，法国和意大利的国有资本仍然享有意法半导体的大股东地位今年7月，法国总统马克龙亲自视察了Crolles项目，并宣布支持10纳米技术节点R&D基金在卡塔尼亚碳化硅项目上，意大利政府还向欧盟援助基金申请了2.925亿欧元的补贴这种不同寻常的官方支持使得意法半导体最近几年来

以先进制造工艺为例，在2030年欧洲半导体产业规划中，已经明确表达了对FD—SOI的兴趣。

在欧盟委员会最近向欧盟理事会提交的《欧洲芯片法案》附件4中，详细分析了FD—SOI和FinFET的技术路线，认为欧洲的产业生态和技术基础完全可以将FD—SOI提升到10 nm的节点，可以与7 nm以下的FinFET甚至GAA—FET工艺连接。

欧盟对FD—SOI痴迷的背后，是对其芯片产业自主可控的需求FD—SOI的大规模产业化，意味着开启了一个可以区别于FinFET的先进逻辑芯片制造生态欧洲本土企业无疑将是最大的受益者，将极大地帮助提升供应链中欧洲本土匹配的比例尽管美国在极力拉拢欧盟，英特尔也信誓旦旦地要在其投资的德国工厂推出最先进的GAA—FET技术，但欧洲一步步布局先进的FD—SOI技术，还是透露出其清醒的战略规划水平

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意法半导体及其战略布局给中国工业带来了强大的鼓舞和有益的借鉴对于后者来说，先进工艺逻辑芯片的制造面临着更为严峻的外部遏制压力，大陆产学研的很多机构都在悄然致力于FD—SOI技术路线这条可以绕过EUV的路需要更多的企业去平整和拓宽

在宽带隙材料领域，相比国内令人眼花缭乱的几十个碳化硅，氮化镓项目，刚刚开始建设欧洲第一座6英寸碳化硅衬底量产工厂的意法半导体在市场上的竞争力要强得多在宣布和融资的热闹背后，需要国内企业更多思考新赛道的商业落地

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