5G时代下RF-SOI市场前景良好，SOI产品陆续实现量产！

半导体产业经历2019上半年的衰退后，下半年在库存逐渐去化及市场需求旺季效应下情况略显好转，也让供应链厂商期望2020年能迎来市场需求的反转。

综观对2020年半导体产业展望，除了先进制程发展已广为各界关注，受惠5G产业而出现的射频前端元件需求，其RF-SOI制造技术也格外引人注目；但从SOI晶圆供应商的营收来看，受惠既定需求稳健而保持良好的年成长表现，加上晶圆制造厂商在SOI相关产品方面陆续实现量产，可望添加2020年半导体产业对SOI技术相关需求的期待度。

SOI晶元主要供应商表现亮眼，受惠于5G产业巩固RF-SOI需求
从晶圆材料商的财报分析可以发现，2019年由于半导体市场需求减少及厂商库存消化进度不佳影响，导致多数硅晶圆厂季度营收的年成长表现呈下滑态势；但供应SOI晶圆占比达7成的主要厂商Soitec，已连续8个季度保持双位数年成长表现，显示半导体市场对SOI晶圆的需求状况相对稳健，从市场面来看，是来自于5G产业带动的RF-SOI及相关驱动力道。

自2019年开始，5G商用脚步持续拓展，在经过近1年发展后，包括基础建设与5G手机等相关应用也逐渐落实，即便从消费者端来看，5G爆发期可能落在2020～2021年间，但身处产业供应链上游的芯片制造商仍看好未来需求而提前积极布局，其中备受瞩目的，莫过于具有显著需求上升的射频元件。

由于进入5G时代，为搭配兼容既有的4G LTE频段与支援5G毫米波频段，具备双模功能的射频前端模块搭载的元件数量将是过往4G时代的2倍之多，也带来以RF-SOI制作射频元件厂商持续投入研发能量的契机。

在射频元件产品线中，RF-SOI为主要的制造技术，其整合Switch与LNA的制程工法能有效缩减元件尺寸并提供良好功耗及性能表现，因此广为射频前端模块采用。

更有甚者，Qualcomm在2018年底发表的5G射频前端天线模块QTM052，采用SOI技术将Switch、LNA与PA整合在同一块Die上，是现行市面上主要5G手机搭载的射频前端天线模块，其重要性不言而喻。

从制造面向来看，IDM大厂STMicroelectronics在2019年第三季财报显示，其采用RF-SOI的数位及混合讯号ASIC在5G智能型手机上获得成功的采用率。

而在晶圆代工厂方面，GlobalFoundries在2019年9月的年度科技论坛上表示，45 RF-SOI技术自2017年发表以来已获得超过20位客户采用，产值超过10亿美元，其特色在于增强型功率放大器场效晶体管(Enhanced Power Amplifier Field-Effect Transistor)，除了能提供2倍放大功率外，亦能提供整合PA、Switch及LNA的设计，具有节省元件数量与体积优势，为RF-SOI技术制造射频元件带来更强的吸引力道。

除了GlobalFoudries外，TowerJazz也是RF-SOI的主要晶圆代工厂，看好未来需求，扩充RF-SOI产能亦为TowerJazz 2020年的重点评估项目之一。SOI产品陆续实现量产，技术发展仰赖市场既定需求将保有持续性动能

另一方面，使用其他SOI技术产品设计也正逐渐增加，并陆续实现产品量产化。以FD-SOI为例，NXP在2017年底即宣布将打造使用FD-SOI技术的Crossover MCU产品，如今在2019年10月即正式推出业界首款工作频率突破GHz障碍的MCU产品i.MX RT1170 Family，使用的就是28 FD-SOI制程，兼具低功耗、低漏电特性，加上类似FinFET性能表现，以及类比与混合讯号整合的独特优势，适合应用在工业领域、IoT与车用的边缘运算功能。

GF与新创公司Arbe Robotics在2018年4月合作的车用雷达产品，也于2019年11月获得实现，使用22FDX(22nm FD-SOI)技术打造，最大特点在于功率的放大效果比28nm Bulk CMOS提升50%，功耗则降低40%。

此外从云端与4G/5G通讯发展来看，从4G时代的资料中心到5G时代甚至更高端规格，射频元件、硅光芯片及收发器等均可使用对应的SOI技术制作，是未来可期的应用项目。 

整体来说，目前SOI产品的渗透率不算高，其在逻辑IC制程上的占比与FinFET比较下或属小众市场，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也提供IC设计厂商另一种选择，在相关终端应用的推动下，产品设计与量产也相继落实，将成为半导体产业2020年关注的焦点之一。