CEA-Leti披露价值8.3亿欧元欧洲试验线细节

CEA-Leti(法国原子能委员会电子与信息技术实验室)现已宣布启动FAMES项目(图1)，这是一条全耗尽型绝缘体上硅(FD-SOI)试验线，用于非易失性嵌入式存储器、3D集成、射频元件和电源管理IC等应用，以确保欧洲主权。

FAMES试验线的总预算为8.3亿欧元。CEA-Leti将获得7.28亿欧元，其余部分将分配给其他研究和技术组织(RTO)和研究合作伙伴，他们将贡献自己的专业知识。一半的资金由参与成员国提供，另一半则将来自芯片联合计划。

根据《欧洲芯片法案》，FAMES试验线将有助于弥合研究与经济上可行的大规模生产之间的差距。作为在小规模上测试新创意、建立演示器和原型的平台，FAMES将在欧洲应用研究中发挥重要作用。

在FAMES试验线启动之际，笔者对CEA-Leti首席技术官Jean-René Lèquepeys进行了独家专访(图2)。

图1：FAMES启动大会。(来源：CEA-Leti)

Pat Brans：为什么说FAMES试验线是向前迈出的重要一步？

Jean-René Lèquepeys：现在，所有在微电子领域开展大量活动的国家和地区都承认微电子是一项主权技术。因此，各国和各地区政府都通过某种芯片法案来支持该行业。美国、中国、日本、韩国、法国和德国等工业化国家和地区都是如此。印度、越南或马来西亚等发展中国家也是如此。

《欧洲芯片法案》对欧洲意义重大，因为它促进了整个欧洲的半导体产业的发展。大部分资金直接流向晶圆厂，部分资金流向实验室。这些资金将用于已经处于生产模式的晶圆厂，并通过税收优惠政策促进新晶圆厂的建立。分配给实验室的资金将用于当前的研发工作，并为未来更好的研发工作奠定基础，这两方面对于长期发展都至关重要。在半导体行业，大部分研发工作都集中在为下一代技术的工业应用做准备。

图2： CTO Jean-René Lèquepeys。

《欧洲芯片法案》中有一项名为“欧洲芯片”的倡议，旨在弥合实验室与工厂之间的差距。自1967年CEA-Leti成立以来，这一直是我们的座右铭。欧盟拨款33亿欧元支持这项倡议。相比之下，美国根据其《芯片和科学法》为研发拨款110亿美元。

欧洲的想法是在现有平台上建立试验线——在Leti、imec、VTT和Fraunhofer等大型RTO中可以找到的那种。这些试验线将使新的先进半导体技术达到更高的成熟度。

这笔资金将流向研究中心，而不是直接流向工业界，这显然是对欧洲研究投下的信任票。政策制定者选择将很大一部分资金投入到长期研发中，这将带来具有长期回报的突破性变化。

Brans：这笔投资对CEA-Leti意味着什么？

Lèquepeys：得益于《欧洲芯片法案》，Leti正在启动一条新的300mm研发试验线，也就是我们所说的“FAMES”(图3)。它将结合五种高效计算解决方案：10nm和7nm节点的两代新FD-SOI；生产线后端的新型嵌入式内存技术；3D方案，例如异构集成和3D单片；带开关、滤波器和电容的RF元件；以及用于开发集成电路智能电源管理解决方案的DC-DC转换器的微小电感。通过将这五种技术结合起来，我们可以实现颠覆性的架构，为未来的产品提供更智能的芯片和更环保的解决方案。

当然，由于Leti发明了FD-SOI，这将是FAMES试验线的重点领域之一。Imec和Fraunhofer正在建立自己的试验线，专注于互补领域——Leti将为这些试验线做出贡献，就像imec和Fraunhofer为我们的工作做出贡献一样。这是一种新的合作方式。

为了提醒大家，晶体管有三种架构。一种是FinFET，即垂直晶体管，是当今CMOS活动的主流技术。另一种是全环绕栅极(GAA)，它将硅纳米线堆叠在一起，用于2nm和3nm节点。第三种是FD-SOI，它由基于硅和绝缘体薄膜的平面晶体管组成。

这三种技术——FinFET、FD-SOI和GAA——并不相互竞争。每种技术都为不同的芯片和应用需求提供了有效的解决方案。FD-SOI是混合信号电路(结合了数字、模拟和射频模块的电路)的最佳解决方案，特别是当你关注功率性能、功耗、硅片面积、成本和环境影响时。当然，如今每个人都关心这些问题，这也是FD-SOI日益成功的原因。如果使用FD-SOI，与相同节点上使用的其他技术相比，功耗可降低30%至40%。

图3：FAMES试验线第一阶段。(来源：CEA-Leti)

Brans：FAMES试验线对欧洲意味着什么？

Lèquepeys：这将是欧洲的巨大收获。Leti是试验线的主要承包商和主办方。但我们邀请了imec和Fraunhofer，他们将承担部分研发工作。我们也欢迎其他欧洲研究机构加入，他们将根据各自的专业领域增加价值。其中包括芬兰的VTT、爱尔兰的Tyndall和奥地利的Silicon Austria Lab(图4)。

我们还邀请大学加入联盟。其中包括两所以SOI技术研究著称的大学：比利时的天主教鲁汶大学和西班牙的格拉纳达大学。还包括波兰的华沙理工学院和法国格勒诺布尔的SiNANO研究所。其中还包括我们在格勒诺布尔综合理工学院(INP)的朋友和同事，他们为我们提供了所需的人才。

图4：FAMES地图。(来源：CEA-Leti)

8.3亿欧元是一笔不小的预算，其中50%来自参与国，50%来自欧盟资金。法国当然是FAMES的参与国之一。比利时也提供资金，因为工作将由比利时合作伙伴开展。德国、波兰、爱尔兰和奥地利也出于同样的原因提供资金。

在传统的欧盟项目中，预算在合作伙伴之间平均分配。在这里，情况并非如此。试验线的总预算为8.3亿欧元，其中7.28亿欧元归CEA-Leti所有。我们占了很大一部分。

Brans：你们将如何争取行业参与者的支持？

Lèquepeys：我们绝对需要行业的意见，以帮助我们预测未来的需求。为了收集这些意见，我们计划成立一个行业咨询委员会，帮助我们保持正确的方向。

我们已经看到了行业的浓厚兴趣，已有43家公司发来了支持函。这包括整个价值链上的公司，从材料供应商和设备制造商到无晶圆厂公司、EDA公司、集成设备制造商(IDM)、系统公司以及信息和通信技术(ICT)、汽车、医疗设备或空间和安全等领域的最终用户。我无法在此一一列举，但其中包括意法半导体、英飞凌、博世、诺基亚、爱立信、Stellantis、西门子、ASML、ASM、EV Group和Soitec等欧洲领先企业。此外还包括美国公司高通、GlobalFoundries、英特尔、IBM、应用材料公司和Meta。

Brans：行业参与者和研究机构能否使用FAMES试验线？

Lèquepeys：是的。我们的试验线将向行业合作伙伴以及学术和研究机构开放，以评估和测试技术。不仅欧盟的利益相关者可以使用，我们所谓的立场一致的国家也可以使用。目前，该试验线对美国等国家开放。

我们的开放机制将有两种模式。一种是被动模式，即非联盟成员的用户要求在试验线上运行一个项目。我们将评估该请求是否可行。如果可行，我们将提供技术和商业报价。一旦签署了采购订单，我们就会启动相关工作。

第二种机制是主动机制。每年，我们都会针对我们认为重要的工作发出征集建议书。在FAMES项目的五年期内，我们每年将发出四次这样的征集令。

这种开放机制对欧洲非常有利。在半导体领域，我们拥有最具创新性的RTO，包括Leti、imec和Fraunhofer。然而，尽管研究成果令人印象深刻，但如今全球仅有8%的半导体生产是在欧洲完成的。半导体技术已成为一项主权技术，这就是为什么像FAMES试验线这样的项目对欧洲如此重要。

（原文刊登于EE Times欧洲版，参考链接：CEA-Leti Discloses Details of €830M Pilot Line for Europe，由Franklin Zhao编译。）

本文为《电子工程专辑》2024年9月刊杂志文章，版权所有，禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里。