主页(http://www.cnwulian.net):物联网浪潮来袭 半导体业迎新变革
此外,在制程技术方面始终维持领先地位的台积电,预计也将以10/7奈米制程进攻新市场,包括先进驾驶辅助系统(ADAS)等车联网晶片,以及即将在未来几年蔚为主流的物联网应用晶片等。
八寸晶圆及特殊制程 重获市场商机
整体来看,除了某些物联网晶片需采用高阶半导体制程技术外,值得注意的是,物联网带起的感测器需求,也让8寸晶圆厂重新受到重视,其中原因何在?根据国际半导体设备材料产业协会(SEMI)的报告,物联网带来的大量感测器需求中,有不少晶片会使用大于90奈米的制程生产,这促使不少现有8寸厂提出扩产计画,甚至全球各地有多座新建8寸晶圆厂出现。
SEMI预估全球8寸晶圆产能到2018年时,将成长到每月543万片,回到相当于2006年的水准,且届时晶圆代工厂将拥有全球43%的8寸晶圆产能,较2006年时增加14个百分点。
此外,物联网装置所需的低功耗微控制器、无线电频率通信、面板驱动、触控、功率器件及感测器等,大多也不需以尖端制程生产,甚至有些产品需采用特殊制程技术,因此也为拥有特殊制程能力的业者辟出一片新天地,例如,砷化镓PA的崛起就是很的例子。
PA的主要功能是将讯号放大,在物联网讲求高速数据传输极低功耗的诉求推动下,具有高频、高效率、低杂讯、低耗电等特点的砷化镓PA,较 CMOS PA更适合用于物联网,且随着 SiP(系统级封装)的成熟,SIP PA的封装体积能进一步缩小,因此可以预期随着物联网普及,相关PA的市场规模将更形扩大,这也就让拥有砷化镓制程能力的业者获得商机。
符合少量多样特性 迷你晶圆厂现身
此外,物联网的崛起,还可能促成另一个与现今半导体制程设备更大、更贵相左的趋势。锁定物联网对于小量、多样感测器的需求,日本经济产业省结合 140间日本企业、团体联合开发出新世代制造系统,这是一个“迷你晶圆厂”(Minimal Fab)。
“迷你晶圆厂”起价仅5亿日圆(1.7 亿元台币)。这个迷你晶圆厂的开发目标是希望透过成本与技术门槛的大幅降低,让汽车与家电厂商能自己生产所需的半导体及感测器。“迷你晶圆厂”所需的最小建置面积约是两座网球场,仅是一座12寸晶圆厂的百分之一。产线中的机台大小约与饮料自动贩卖机差不多,这些机台分别具备洗净、加热、曝光等功能。
为何“迷你晶圆厂”能够如此低价、体积为何能缩小?主因是去除了无尘室需求,转而采用局部无尘化的关键技术,并将此成果制出特殊运输系统“Minimal Shuttle”,利用电磁铁控制开关来阻止灰尘进入。另一个原因则是不使用光罩,如此就能大幅降低成本。迷你晶圆厂的概念着眼于物联网时代需要的是多种少量的生产系统,要处理的晶圆大约直径0.5英寸即可,晶圆很小,生产装置当然也可以跟着缩小。
据了解,在这个迷你晶圆厂中,晶片从晶圆上切割下来的尺寸大约1平方公分左右。“迷你晶圆厂”的年产量大约是50万个,一般的12寸晶圆厂则是两亿个。目前“迷你晶圆厂”的半导体前段制程设备已大致研发完毕并开始贩售。预计2018年以前,切割晶片功能与封装等的后段制程设备也会开发完成。
与电脑、手机市场强调的标准化、大量生产不同,物联网的应用极为发散,这也使得半导体业者必须考量物联网应用的多样少量特性,进而拟定出符合未来物联网时代的开发及市场策略,如此才能随着新浪潮攀上另一产业高峰。