全球5G射频芯片商机 引爆RF SOI产能战火

随着全球5G世代即将来临，持续驱动8吋与12吋晶圆厂产能需求，不仅部分晶圆厂扩产旗下8吋厂射频SOI(RF Silicon On Insulator)产能，以期能赶上强劲的市场需求，目前包括台积电、GlobalFoundries、TowerJazz及联电等更同时扩充或导入12吋厂RF SOI制程，全力迎接第一波5G射频芯片订单商机。

目前全球约有95%的RF SOI芯片系由8吋厂打造，手机相关RF SOI芯片亦多是在8吋厂生产，而绝大多数的射频切换器(RF Switches)及相关产品同样是在8吋厂打造，然随着RF SOI制程由0.18微米向下微缩到0.13及0.11微米，现阶段已有部分产品转向12吋晶圆厂投产。

国际半导体大厂包括台积电、GlobalFoundries、TowerJazz、联电、Sony、中芯国际、华虹宏力及意法半导体(STMicroelectronics)等，旗下均有8吋晶圆厂RF SOI产能，值得注意的是，近期大型晶圆代工厂纷积极导入12吋厂RF SOI产能，包括台积电、GlobalFoundries、TowerJazz及联电等均展开12吋厂量产，导入0.13微米到45纳米等制程节点。

半导体业者指出，导入RF SOI制程所打造的芯片可锁定不同应用市场，最主要应用是手机射频前端模组(RF front-end modules)，其整合射频零组件如功率放大器、天线调谐器、低噪声放大器、射频切换器等，负责处理手机传输及接收等功能。

目前手机射频零组件芯片价格约12~15美元，未来5G智能型手机问世后，手机内相关芯片价格将达18~20美元以上，这亦是当前RF SOI产能吃紧的原因之一。

全球第一大RF SOI基板供应商Soitec，市占率高达70%，同时生产8吋及12吋RF SOI基板。另外两家供应商是日商信越(Shin-Etsu)及台厂环球晶圆，亦供应8吋和12吋RF SOI基板，至于陆厂青华则仅供应8吋RF SOI基板。

目前RF SOI基板产能处于瓶颈阶段，无论是8吋或12吋基板均呈现供应吃紧状态，这使得晶圆代工厂在扩产时受到限制。至于RF SOI芯片导入12吋厂量产，仍无法解决整体RF SOI产能吃紧问题，因为12吋厂产能主要锁定高阶5G系统应用，部分产能配置于4G手机应用。

未来12吋RF SOI产能将是5G应用发展必要条件，对于RF SOI芯片而言，12吋厂产能拥有许多更佳的条件，包括可提供更多制程控制与晶圆厂内全自动控制，且在容忍度、重复性及良率等方面均优于8吋厂产能。

针对RF SOI基板产能供给吃紧问题，Soitec执行副总裁Thomas Piliszczuk表示，随着合作伙伴青华取得认证，8吋RF SOI基板产能可望在2019年获得改善，至于12吋RF SOI基板产能，在Soitec、信越及环球晶圆等纷增加产能下，2019年起供需吃紧应可获得纾解。

从晶圆代工业者扩充产能的角度来看，需要更多的12吋RF SOI基板产能到位，尽管基板供应商愿意扩充产能，然短期而言，12吋RF SOI基板供给还是相当有限。

面对5G世代即将来临，12吋厂RF SOI产能竞逐已展开，晶圆代工厂纷扩产以因应强劲订单需求，目前GlobalFoundries已在美国纽约州East Fishkill及新加坡旗下两座12吋厂导入RF SOI量产，包括0.13微米及45纳米制程。

事实上，GlobalFoundries已先行在美国佛蒙特州Burlington和新加坡旗下两座8吋厂导入RF SOI量产，其目的是先卡位供应链需求，在投资12吋厂RF SOI产能的同时，亦稳住旗下8吋厂产能，借此保有客户订单。

TowerJazz则已出货8吋RF SOI，目前正在日本旗下12吋厂启动RF SOI量产，目前以65纳米制程为主，并可望向下微缩至45纳米。台积电和联电亦已出货8吋RF SOI，并计划投入12吋RF SOI产能建置竞赛。