SoitecのRF-SOI(およびRFeSI)は、Wi-Fi 7や5Gミリ波の市場において圧倒的なシェアを持っていますが、もちろん**「SOIを使わずに、安価なバルクシリコン(Bulk-Si)で同等の性能を出そう」**とする競合技術や、異なるアプローチも存在します。

これらは主に、**「基板が悪い分を、頭脳(デジタル回路)や設計工夫でカバーする」**という考え方に基づいています。


1. デジタル補正技術による「力技」の解決

バルクシリコン基板はSOIに比べて「漏れ(リーク)」や「歪み(非線形性)」が大きいですが、それをSoC側の演算能力で補正します。

  • 先進的なDPD(デジタル・プリディストーション):

    Qualcommの「FastConnect」などは、基板由来の非線形歪みをAIや高度なアルゴリズムでリアルタイムに予測し、送信前に信号を「逆歪ませ」します。これにより、基板性能が多少劣っても4096-QAMを成立させます。

  • 動的バイアス制御 (ET: Envelope Tracking):

    信号の大きさに合わせてパワーアンプの電圧を高速に変化させる技術です。バルクSiのPAは熱を持ちやすいですが、この技術で効率を最大化し、SOIとの効率差を縮めます。

2. 基板レベルの競合・代替アプローチ

SoitecのRFeSI以外の選択肢として、ファウンドリ各社が独自の技術を提供しています。

A. Bulk CMOS + 高抵抗基板 (HR-Si)

「絶縁層(BOX)」は作らないものの、基板そのものを不純物の極めて少ない「高抵抗シリコン」にする手法です。

  • 特徴: SOIほどではないが、バルクSiよりはロスが少ない。

  • 競合例: TSMCやGlobalFoundriesの一部プロセス。コストがSOIより安いため、ミドルレンジ以下のスマホ向けFEMに使われます。

B. SiGe BiCMOS (シリコンゲルマニウム)

シリコンにゲルマニウムを混ぜた特殊なトランジスタ技術です。

  • 強み: 純粋なCMOSよりも高速(高周波)で、線形性が非常に高い。

  • 現状: ミリ波(5G)や車載レーダーでは強力な競合ですが、デジタル回路との集積性やコスト面で、Wi-Fi 7のスマホ向けではSOIに主役を譲ることが多いです。

C. ガラス基板 (Glass Substrate) や 先進パッケージング

基板そのものをシリコンから「ガラス」に変えようという動きもあります。

  • 特徴: ガラスは究極の絶縁体であるため、RF特性はSOIを凌駕します。

  • 動向: Intelなどが研究を進めており、将来の「Wi-Fi 8」や「6G」世代でのパラダイムシフトを狙っています。


3. テクノロジー比較表

技術 基板コスト 集積性(デジタル同載) 線形性・ノイズ抑制 主な用途
Soitec RF-SOI (RFeSI) 高め 最高 最高(トラップ層) ハイエンドスマホ、Wi-Fi 7
Standard Bulk CMOS 最安 高い 低い(DPDで補正必須) 安価なIoT、普及型スマホ
Bulk CMOS + HR-Si 高い 中程度 ミドルレンジスマホ
SiGe BiCMOS 高め 高い 基地局、車載レーダー

結論:なぜまだSoitecが強いのか

バルクシリコンでの補正技術(DPDなど)も進化していますが、「補正のための計算」自体が電力を消費し、熱を生むという課題があります。

「基板そのものが静かでクリーン(Soitec RFeSI)」であれば、余計な計算を減らしてトータルの消費電力を下げられるため、バッテリーが命のスマートフォン市場では、依然としてRF-SOIが「黄金の解」とされています。

 

 

 

 

 

 

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