不同SOI晶圆技术发展，提供元件多元应用机会

　　在半导体线宽微缩的趋势带动下，大众目光逐渐投射于FD-SOI与FinFET的技术比较，但SOI晶圆应用却不只于此，可使用的元件范围十分广泛，例如通讯射频前端的RF-SOI应用、高功率Power-SOI元件、光通讯Photonics-SOI技术等。

　　依现行SOI晶圆市占情形来看，通讯射频前端RF-SOI应用占整体SOI晶圆销售额6成左右、高功率Power-SOI元件占比约2成，其余由FD-SOI及其他技术应用领域囊括。

　　Photonics-SOI与Imager-SOI虽属小众市场，未来技术发展可期

　　由于SOI晶圆独特的结构特性(Si/SiO2(Buried Oxide)/Si Substrate)，使得元件应用的可能性变得多元，例如物联网(IoT)、车用芯片、光通讯与射频前端等领域，而为了实现不同产品需求，针对结构上进行调整与设计之SOI晶圆相继而生。

　　举例来说，光通讯使用的Photonics-SOI晶圆在硅光计划中具有举足轻重地位，其结构主要由本来的SOI晶圆上，经特殊加工法设计需要之形貌，再让最上层的Si层形成一层SiO2氧化层，以实现光通讯传输所需之架构。

　　在此架构下，当雷射光穿透Si层时，由于SiO2与Si材料间的反射率差异，使得光线被束缚于Si层中，达到如同直线般传输效果，因此相较于传统金属之电子讯号传递，能够有效提升整体传输速率并降低讯号干扰。

　　另外，关于Imager-SOI技术之应用，主要以NIR(Near-infrared，近红外线)影像传感器为需求，借由SOI结构特性，使光捕获之量子效应得以提升，并减少由于像素隔离之干扰，以此提高3D感测的运算效率。

　　整体而言，Photonics-SOI与Imager-SOI技术属于小众市场、需求量不大，目前市占率仍偏小，后续还有待技术的持续开发以拓展市场。

　　Power-SOI与RF-SOI的应用范围扩大，持续拓展整体市占率

　　依现行SOI市占情形，将由RF-SOI与Power-SOI技术为主要；其中，若以高功率使用条件，由于Power-SOI晶圆加厚Buried Oxide结构(0.4-1μm)，使得Buried Oxide有效克服高电压可能穿透元件的问题，实现功率元件使用上的稳定性，因此非常适合用于车用元件、智慧工业功率元件中。

　　目前SOI市占率约有6成的RF-SOI技术，结构上除了有Si层、Buried Oxide与高阻抗Si基板(High Resistivity Silicon)，更于晶圆结构中添加多晶硅材料(Polysilicon)作为高捕捉层(Trap Rich layer)之用途，使得高频使用下能捕捉溢散于元件中的电子，提高射频元件的使用表现。

　　整体而言，现行的低噪音放大器(Low Noise Amplifier，LNA)、开关(Switch)大多采用RF-SOI技术作为开发基础，而GlobalFoundries在130nm、45nm之RF-SOI制程开发上，表现最为积极，因此射频元件使用于RF-SOI技术，未来在5G通讯市场持续发展下，可望提高整体产量及市占率。

　　文丨拓墣产业研究院  王尊民

　　注：本文为拓墣产业研究院原创内容，欢迎转发或分享。禁止非授权转载、摘编、复制及镜像等使用。如需转载，请文章底部留言获取授权。

本文首发于微信公众号：拓墣产业研究院。文章内容属作者个人观点，不代表和讯网立场。投资者据此操作，风险请自担。