半导体工业阅历2019上半年的衰退后,下半年在库存逐步去化及商场需求旺季效应下情况略显好转,也让供给链厂商希望2020年能迎来商场需求的回转。
综观对2020年半导体工业展望,除了先进制程开展已广为各界重视,受惠5G工业而呈现的射频前端元件需求,其RF-SOI制造技能也分外有目共睹;但从SOI晶圆供货商的营收来看,受惠既定需求稳健而坚持杰出的年生长体现,加上晶圆制造厂商在SOI相关产品方面接连完成量产,可望添加2020年半导体工业对SOI技能相关需求的等待度。
SOI晶元首要供货商体现亮眼,受惠于5G工业稳固RF-SOI需求
从晶圆资料商的财报剖析能够发现,2019年因为半导体商场需求削减及厂商库存消化进展欠安影响,导致大都硅晶圆厂季度营收的年生长体现呈下滑态势;但供给SOI晶圆占比达7成的首要厂商Soitec,已接连8个季度坚持双位数年生长体现,显现半导体商场对SOI晶圆的需求情况相对稳健,从商局面来看,是来自于5G工业带动的RF-SOI及相关驱动力道。
自2019年开端,5G商用脚步继续拓宽,在通过近1年开展后,包含基础建设与5G手机等相关运用也逐步执行,即使从顾客端来看,5G迸发期或许落在2020~2021年间,但身处工业供给链上游的芯片制造商仍看好未来需求而提早活跃布局,其间备受瞩目的,莫过于具有明显需求上升的射频元件。
因为进入5G年代,为调配兼容既有的4G LTE频段与援助5G毫米波频段,具有双模功用的射频前端模块搭载的元件数量将是过往4G年代的2倍之多,也带来以RF-SOI制造射频元件厂商继续投入研制能量的关键。在射频元件产品线中,RF-SOI为首要的制造技能,其整合Switch与LNA的制程工法能有用减缩元件尺度并供给杰出功耗及功用体现,因而广为射频前端模块选用。
更有甚者,Qualcomm在2018年末宣告的5G射频前端天线模块QTM052,选用SOI技能将Switch、LNA与PA整合在同一块Die上,是现行市面上首要5G手机搭载的射频前端天线模块,其重要性显而易见。
从制造面向来看,IDM大厂STMicroelectronics在2019年第三季财报显现,其选用RF-SOI的数位及混合信号ASIC在5G智能型手机上取得成功的选用率。
而在晶圆代工厂方面,GlobalFoundries在2019年9月的年度科技论坛上表明,45 RF-SOI技能自2017年宣告以来已取得超越20位客户选用,产量超越10亿美元,其特征在于增强型功率扩大器场效晶体管(Enhanced Power Amplifier Field-Effect Transistor),除了能供给2倍扩大功率外,亦能供给整合PA、Switch及LNA的规划,具有节约元件数量与体积优势,为RF-SOI技能制造射频元件带来更强的招引力道。
除了GlobalFoudries外,TowerJazz也是RF-SOI的首要晶圆代工厂,看好未来需求,扩大RF-SOI产能亦为TowerJazz 2020年的要点评价项目之一。
SOI产品接连完成量产,技能开展仰赖商场既定需求将保有继续性动能
另一方面,运用其他SOI技能产品规划也正逐步添加,并接连完成产品量产化。以FD-SOI为例,NXP在2017年末即宣告将打造运用FD-SOI技能的Crossover MCU产品,现在在2019年10月即正式推出业界首款作业频率打破GHz妨碍的MCU产品i.MX RT1170 Family,运用的便是28 FD-SOI制程,兼具低功耗、低漏电特性,加上相似FinFET功用体现,以及类比与混合信号整合的共同优势,合适运用在工业范畴、IoT与车用的边际运算功用。
GF与新创公司Arbe Robotics在2018年4月协作的车用雷达产品,也于2019年11月取得完成,运用22FDX(22nm FD-SOI)技能打造,最大特色在于功率的扩大作用比28nm Bulk CMOS提高50%,功耗则下降40%。
此外从云端与4G/5G通讯开展来看,从4G年代的资料中心到5G年代乃至更高端标准,射频元件、硅光芯片及收发器等均可运用对应的SOI技能制造,是未来可期的运用项目。
全体来说,现在SOI产品的浸透率不算高,其在逻辑IC制程上的占比与FinFET比较下或属小众商场,但在部份产品仍有很高黏着度,例如射频元件及光通讯元件等;而FD-SOI也供给IC规划厂商另一种挑选,在相关终端运用的推进下,产品规划与量产也相继执行,将成为半导体工业2020年重视的焦点之一。
文丨拓墣工业研究院 徐韶莆