【记录】三季度全球半导体设备出货刷新单季记录, 中国季减

1.SEMI: 三季度全球半导体设备出货刷新单季记录; 2.三星增产重心为DRAM, NAND明年续旺? ; 3.WD: 5G与AI应用带动3D NAND快速发展; 4.潘健成: 明年3D NAND进入96层 群联准备好了; 5.谁将主导MEMS的未来? 纸还是塑料? 6.iPhone X加速3D传感应用, Soitec推出新一代专用SOI衬底

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1.SEMI: 三季度全球半导体设备出货刷新单季记录;

集微网消息, SEMI 公布2017年第三季全球半导体设备出货金额达143亿美元.

SEMI台湾区总裁曹世纶表示, 2017年第三季的全球设备出货金额达143亿美元, 超越上一季创下的季度高点, 再度刷新单季出货纪录. 今年第三季全球半导体出货金额较第二季成长2%, 与去年同期相比大幅成长30%.

最新一季各地区的成长率表现不一, 欧洲地区成长幅度最为强劲. 就整年度出货金额而言, 韩国, 台湾与中国仍稳居全球前三大半导体设备市场. 以上数据是由 SEMI 与 日本半导体设备产业协会 (Semiconductor Equipment Association of Japan, SEAJ ) 共同搜集全球共计95家以上的半导体设备公司每月数据之统计结果.

全球半导体设备市场报告 (EMDS)

由SEMI所出版之半导体设备市场报告 (Equipment Market Data Subscription, EMDS) 包括全球半导体设备市场的丰富数据, 其包含三个报告: 每月半导体设备之订单出货报告 (Book-to- Bill Report) , 每月所出版之全球半导体设备市场统计报告 (Worldwide Semiconductor Equipment Market Statistics, WWSEMS) , 提供全球7大区域共计24个市场详尽的半导体设备订单与出货状况, 以及半导体设备资本支出预测报告 (SEMI Semiconductor Equipment Consensus Forecast) , 提供半导体设备市场之展望.

2.三星增产重心为DRAM, NAND明年续旺? ;

明年NAND flash究竟是涨是跌, 多空激烈争辩. 摩根士丹利(大摩)唱衰NAND flash的报告, 开了第一枪 . 如今IHS Markit也跟进, 预测明年NAND将供过于求. 但是美系外资力排众议, 高喊各方错看, 明年NAND供应将持续吃紧.

韩媒BusinessKorea 5日报导(见此), IHS Markit报告预估, 明年全球NAND flash供给将提高39.6%, 至2,441亿GB. 其中三星电子将带头增产, 预料供给将增39%至879亿GB. 与此同时, 明年全球NAND需求提高36.7%至2,424亿GB, 供给超出需求17亿GB, 供给过剩比率约为0.7%.

尽管NAND转跌, DRAM价格仍旺, 业界人士说, 三星也许会减产NAND, 增产DRAM. 美系外资附和此一看法, 推测三星平泽厂的二楼产线, 可能从生产NAND改为生产DRAM. 若真是如此, 该外资预估, 明年NAND供给将短缺0.7%, 供不应求情况到明年第三, 四季更为严重, 将分别短缺2%, 3.2%, 吃紧情况为去年第四季以来之最.

部分观察家则说, 另一个可能影响产出的因素是制程转换的技术问题, 也许会让增产幅度小于预期. 技术难度不断提高, 过去六, 七年来, 业者投资规模大致维持不变, 但是产出成长幅度却减半. 随着三星和SK海力士转进3D NAND, 结果或许好坏参半, 压缩成长增幅.

嘉实XQ全球赢家系统报价显示, 台北时间5日上午9点36分, 三星电子走低0.74%, 报2,548,000韩圜. SK海力士下跌1.01%, 报78,300韩圜.

在此之前, 另一韩媒也说, 三星平泽厂二楼主要用于生产DRAM, 但是警告此举也许会让DRAM供过于求.

韩媒etnews 4日报导, 三星平泽厂区的半导体一号厂, 共有两层楼. 一楼设有餐厅和办公室等, 剩余空间较少, 每月只能生产10万组芯片. 二楼空间较多, 每月可生产20万组芯片. 二楼分为东西两翼, 东翼预定生产7万组3D NAND flash和3万组DRAM, 西翼预定生产10万组DRAM, 三星不久后应会下单采购DRAM设备.

报导称, 要是三星加快投资脚步, 并决定把二楼多用于生产DRAM, DRAM可能供过于求, 价格由涨转跌. 业界人士说, 内存价格取决于三星投资速度; 不仅如此, 三星的西安厂可能也会投资增产(应为NAND flash), 料于2018年底或2019年启动. 精实新闻

3.WD: 5G与AI应用带动3D NAND快速发展;

数据的数量, 速度?种类与价值, 持续在大数据 (Big Data), 快数据 (Fast Data) 与个人数据之中倍数成长并持续演化, 而全球各地为数众多的消费者, 都将透过智能型手机体验这一波数据汇流风潮. 面对这样的需求, Western Digital也推出iNAND嵌入式闪存 (EFD) 产品系列, 让智能型手机用户能够享受现今由数据驱动的各种应用与体验.

WD嵌入式与整合解决方案行动和运算产品线市场管理总监包继红

新推出的iNAND 8521和iNAND 7550嵌入式闪存, 采用Western Digital 64层3D NAND技术以及UFS与e.MMC接口技术, 提供数据效能与储存容量. 用于智能型手机与轻薄运算装置时, 这两款产品能加速实现以数据为中心的各式应用需求, 包括扩增实境 (AR), 高解析视讯的撷取, 丰富的社群媒体体验, 以及近期崛起的人工智能 (AI) 与物联网 (IoT) 「边际」(edge) 体验.

WD嵌入式与整合解决方案行动和运算产品线市场管理总监包继红指出, 除了360度影片及多镜头相机, 行动应用程序也开始采用人工智能技术提供更佳的体验, 推动智能型手机数据为中心的本质至全新境界. WD的iNAND解决方案, 为现今密集的行动应用程序及体验, 打造出最合适的数据环境, 并支持其蓬勃发展. 结合Western Digital的X3 3D NAND技术, 以及具备应用感知(application-aware)的SmartSLC技术的全面提升, 得以提供用户更智能化的iNAND装置.

iNAND 8521为旗舰行动装置设计 展现5G网络效能

iNAND 8521嵌入式闪存专为对数据应用有强度需求的用户设计, 采用UFS 2.1接口以及Western Digital最新的第五代SmartSLC技术, 与前一代针对旗舰智能型手机所推出的iNAND 7232嵌入式闪存相比, 连续写入速度最高为其两倍, 随机写入速度最高可达10倍. iNAND 8521嵌入式闪存的数据传输速度, 让行动用户能够利用最新Wi-Fi速度, 并在电信服务供货商提供5G网络时可以使用网络增强技术.

iNAND 7550专为主流智能型手机所设计

iNAND 7550嵌入式闪存让行动装置制造商生产符合成本效益的智能型手机与运算装置, 提供充足的储存空间, 满足消费者持续增加的数据需求, 并同时提供快速的应用程序体验. 其采用e. MMC 5.1规格, 连续写入效能最高260 MB/s, 随机读写效能则分别为20K IOPS和15K IOPS3, 让iNAND 7550得以增强开机与应用程序开启时间. CTIMES

4.潘健成: 明年3D NAND进入96层 群联准备好了;

今年全球NAND Flash产业成功转换至64/72层3D NAND规格, 随着制程转换完成, 全球缺货问题也逐渐纾解, 群联董事长潘健成指出, 2018年底将进入96层的3D NAND技术世代, 带动单一芯片的容量提升至256Gb/512Gb, SSD控制芯片技术也全面提升至新层次, 群联的关键技术已经准备好了, 呈现蓄势待发的姿态! 今年的NAND Flash产业受到技术转换不顺, 数据中心对于储存容量需求快速攀升之故, 导致产业供需失衡, 芯片价格一直高居不下, 但这样的状况停留太久后, 导致终端产品的需求被抑制, 并非健康的产业现象. 潘健成指出, NAND Flash产业的供需状况在近两季已经逐渐地趋于平衡, 可望带动2018年上半的固态硬盘(SSD)主流规格容量进一步提升, 由于受困芯片价格高居不下, SSD主流规格一直停留在128GB, 预计未来可进一步地往上攀升. 业界也认为, 乐见NAND Flash供需舒缓之后, 让昂贵的SSD价格恢复合理水位, 可以带动买气增温, 一方面活络市场, 另一方面为更高储存容量的产品铺路, 整个NAND Flash产业逐渐转为正向循环, 刺激产业健康发展. 潘健成点出2018年3D NAND产业的另一个趋势, 即是2018年底将进入96层的3D NAND技术世代, 随着技术层次的提升, 也带动单一芯片容量拉高至256Gb/512Gb, 同时, SSD控制芯片技术也必须全面备战! 潘健成进一步分析, 群联的SSD控制芯片的技术蓝图是亦步亦趋紧贴着NAND Flash技术制程的演进, 所有2018年相关的新产品现在都已经准备就绪, 包括有核心处理优化器, 纠错能力技术升级版, 多通道高速架构, 以及减轻电流的低功耗设计等, 当然不可或缺的是更高容量的储存技术规划. 高容量的NAND Flash储存技术, 对于电竞笔记型电脑玩家是必备的需求. 在该市场领域上, 大陆是重点竞赛区, 群联在大陆市场与影驰科技(GALAXY Microsystems)形成策略联盟, 影驰跨入电竞赛事的经营时间已长达9年, 也感受到电竞笔电玩家对于SSD高效需求的不断提升, 而讲到效能的议题, SSD控制芯片扮演关键角色! 群联的PS3112/PS5012系列的高端SSD控制芯片产品线, 也选择在电竞赛事 '2017年第九届影驰电竞嘉年华' 中正式亮相. 2017年的 '第九届影驰电竞嘉年华' 是在武汉光谷盛大举行, 吸引超过千名的玩家共聚, 直播赛事更是吸引大陆广大网友玩家. 在该会中, 潘健成董事长谈及NAND Flash产业的技术发展蓝图时分析, 群联会有PS3112和PS5012系列的产品在下季正式亮相, 会是全球速度最快, 容量最大的消费性SSD控制单芯片, 特色包含符合SATA规格的PS3112-S12, 以及符合PCI-e G3x4规格的PS5012-E12, 这两项新产品预计都会在2018年的第1季开始销售, 配合3D NAND芯片, 最大容量可高达8TB, 完全是为电竞玩家对于高容量存储器而量身定制. DIGITIMES

5.谁将主导MEMS的未来? 纸还是塑料?

MEMS是近年来半导体领域中成长最快速的技术之一, 那么如何准确预测MEMS的未来? A.M. Fitzgerald and Associates LLC创办人Alissa Fitzgerald分享对于MEMS未来发展的乐观看法, 并预测将改变游戏规则的先进技术...

在国际半导体产业协会(SEMI)看来, 微机电系统(MEMS)技术在近几年来的半导体领域中成长最快速, 那么如何准确预测MEMS的未来? 在了解MEMS元件的历史, 并查阅有关MEMS最具创新性的500篇学术论文后, MEMS设计与开发公司A.M. Fitzgerald and Associates LLC创办人Alissa Fitzgerald在今年的MEMS与传感器高峰会议(MEMS & Sensors Executive Congress)发表演说时分享对于MEMS未来发展的乐观看法与预测.

Fitzgerald 认为, '下一个十亿美元的产品就潜藏在大学的研究文献中. ' 2017年的学术论文中揭示了有关被动式和近零功耗(near-zero)的传感器, 以及基于纸类和塑料的方案取代昂贵硅基方案作为消费应用和一次性使用的特殊产品等最新进展.

A.M. Fitzgerald对于MEMS的未来发展成竹在胸, 他们致力于将新颖的学术和创业想法应用到小型MEMS晶圆厂中, 并使其从中受益, 就像使用Soitec的商用硅和绝缘层上覆硅(SOI)晶圆的Rogue Valley Microdevices (RVM)公司一样.

图1: MEMS设计与开发公司A.M. Fitzgerald & Associates创办人Alissa Fitzgerald在SEMI 2017年度MEMS与传感器高峰会议上发表演讲

Fitzgerald在演讲时谈到了MEMS技术的历史渊源, 最早可以追溯到1980年代酸蚀刻三维(3D)力传感器的发展, 这致使Kurt Petersen发明了基于块状硅微加工技术的压力传感器. 该压力传感器最终实现了喷墨喷嘴, 并促使数位光处理(DLP) MEMS的出现, 很快地也有了第一家厂商使用来自ADI的加速度计触发安全气囊, 这比传统的管内球机械绊网式技术更迅速.

'从那时起, 博世(Bosch)的深度反应离子刻蚀(DRI)制程开启了一个全新时代, 实现了世界上第一个MEMS陀螺仪. 薄膜体声波谐振器(FBAR), 以及MEMS压电和氮化铝(AlN)薄膜的广泛使用, 也催生了我们今天拥有的各种MEMS元件. '

Fitzgerald说, 另一个重要的发明是 '精确对准的共晶接合(eutectic bonding), 使InvenSense能够将自家的ASIC晶圆接合MEMS芯片, 以实现自动密封, 因而无需额外的封盖步骤. '

图2: RVM创办人Jessica Gomez(右)(为A.M. Fitzgerald的设计进行生产)与Soitec业务发展总监Nazila Pautou(为RVM提供SOI晶圆)交驳光剑

据Fitzgerald表示, 早期, ADI和博世等主要企业满足了50%以上的市场需求, 其余400家小公司瓜分剩余市场. 但随着智慧型手机的普及, 庞大的消费市场已经使这400家小公司成为市场的主要力量.

那么所有这些消费市场的想法来自何处? Fitzgerald认为, 在很大程度上可溯源至学术界, 他们 '在大学实验室培育创意' , 作为寻找问题的解决方案. A.M. Fitzgerald等机构将学者们的想法落实于设计中, 并发展成适于销售的产品, 为当今全球兆级美元的消费市场提供动能.

图3: 在RVM晶圆厂中, 工程师正在检测MEMS晶圆; 该晶圆是A.M. Fitzgerald采用Soitec的SOI技术设计的

展望未来, 然后深耕细作, 找出大学实验室正在育成中的技术. Fitzgerald在演讲中表示, '经查阅2017年500篇名列前茅的论文后, 我们对其进行了商业可行性筛选, 预计有些技术将会改变全球的游戏规则. '

未来的MEMS——纸还是塑料?

根据Fitzgerald的说法, 第一批将改写游戏规则的技术将会来自是FBAR和声表面波(SAW)传感器的新用途.

目前, FBAR和SAW技术主要用于射频(RF)滤波器. Fitzgerald说: '根据文献资料显示, 它们也可用于生产无需电池的被动式传感器; 这种无需电池的传感器在达到某个特定参数时, 仍然能够唤醒处理器. ' 此外, 这种传感器还能提供高度精确的极端温度检测, 也能在压力极限下发挥作用, 甚至可以检测特定气体.

她说: '这些被动传感器非常适合恶劣环境, 在这种环境下, 你无法或不能更换电池; 而且它们还具有提供零待机功耗的高性能. '

进一步研究2017年的MEMS文献后, 她还发现了近零功耗元件, 有时也被称为 '事件驱动型' 传感器. 它们类似于被动元件, 但使用非常小的μA级电流, 在待机模式下功耗小于1pW. 当它们感知到特定事件发生时, 就会自行唤醒并触发应用处理器.

图4: A.M. Fitzgerald和其它MEMS芯片设计者可以使用基于纯硅或SOI的8, 6, 4, 3或甚至2吋晶圆(由右至左)

Fitzgerald举例说: '美国东北大学(Northeastern University)已经证明, 近零功耗的红外线(IR)传感器可以实现对于波长敏感的功能, 还可以唤醒物联网(IoT)装置或安全监控器中的处理器. 即使是应用于大型阵列中, 它们仍然可以使用小型能量采集技术作为备用电源. '

当今许多新型MEMS元件使用压电材料, 不仅仅用于能量采集, 而且还能实现宽音域(wide-range)微型扬声器, 磁力计, 甚至变压器等应用, 而这些应用都不需要授权高效率但昂贵的DRI制程.

图5: 在RVM位于美国奥勒岗州的晶圆厂进行MEMS晶圆批次处理

Fitzgerald说: '对于低廉的装置和物联网来说, 消费市场业已成熟, 因为它可以透过大规模量产实现一次性使用. '

同时, MEMS研究人员正致力于探索替代昂贵硅晶的方法. Fitzgerald表示, 在2004年, 全世界有90%的MEMS元件采用块状硅或硅基板的表面制造; 但在文献描述的下一代元件中, 有一半是塑料或甚至是纸基板.

她说: '基于纸类的技术正日益取代耗资数十亿美元的昂贵硅晶圆厂, 特别是针对仅使用一次的抛弃式应用, 通常只需要价格不到1美分的传感器. ' 基于塑料或纸基板的元件不像硅基元件那样快速或精确, 但其性能足以满足短暂使用或经常更换的消费产品, 以及一次性的抛弃式应用需求.

例如, 纸传感器可用于检测特定类型的细菌. 这些元件能够减少对于各种抗生素的需求, 特别是因为许多抗生素可能促使超级细菌进化. 同样地, 纸质的食品包装可以嵌入纸基元件中, 告知消费者食品实际上是否已经变质, 以取代当今不够精确的 '有效期限' 戳章.

图6: RVM生产的最终MEMS芯片(此处为20个样品), 已准备好供应客户

Fitzgerald说: '预计在2020年以后, 人们将会看到一系列压电事件驱动的新型传感器; 而到了2030年, 我们将会看到纸类和塑料传感器的大幅成长. '

她说, 内建读数的CMOS+传感器设计仍然需要采用硅. 但是, '随着对于硅晶技术的研究趋缓, 转而青睐更便宜的纸类元件, 硅晶技术存在停滞不前的风险. '

(参考原文: Paper or Plastic? Both Are in MEMS' Future, by R. Colin Johnson) eettaiwan

6.iPhone X加速3D传感应用, Soitec推出新一代专用SOI衬底

根据Yole近期发布的《3D成像和传感-2017版》报告, 2016年, 3D成像和传感器件获得了明显的商业化发展, 市场规模超过13亿美元. 近期随着iPhone X的大获成功, 又呈现出加速趋势, 预计2018年在移动和计算领域将会有大量3D成像和传感产品面市. 未来五年, 预计3D成像和传感器件市场的复合年增长率可达37.7%, 2022年市场规模将达到90亿美元.

Yole旗下全资子公司System Plus Consulting最近对iPhone X中的 3D传感TrueDepth模组拆解显示, 其中的近红外 (NIR) 图像传感器采用了Soitec公司的SOI晶圆, SOI晶圆在提高意法半导体 (STMicroelectronics) 开发的近红外图像传感器的灵敏度方面发挥了关键作用. 苹果采用意法半导体的近红外图像传感器, 象征着SOI在图像传感器大规模生产方面的开始, 将为Soitec等SOI晶圆制造商带来巨大的市场机遇.

苹果iPhone X 3D摄像头成本分析

Soitec在近日推出了突破性的新一代SOI (silicon-on-insulator, 绝缘体上硅) 衬底, 该产品是其Imager-SOI产品线的最新一代产品, 专为先进的3D图像传感器等前端近红外图像传感应用而设计.

Soitec目前已经能够大规模提供这款成熟的SOI晶圆, 以满足客户在AR/VR (增强现实/虚拟现实) , 人脸识别安防系统, 先进的人机交互以及其它新兴应用领域不断增长的3D传感和成像需求. Soitec公司推出的新型SOI衬底, 可以使硅基CMOS图像传感器的高分辨率运行范围轻松地扩展至近红外波段. 这款优化的SOI衬底大幅改善了图像传感器在近红外波段的信噪比.

'我们最新的Imager-SOI衬底代表了公司在SOI领域的一项新的重大成就, 是有效提高近红外波段传感性能的明智选择, 将加速推动不断增长的3D成像和传感市场新应用, ' Soitec公司数字电子业务部执行副总裁Christophe Maleville说, '利用我们在超薄材料层转移方面的先进专有技术和广泛的制造经验, 可以在SOI上实现创新的传感器设计. '

Soitec所掌握的Smart Cut技术, 使其具备生产全球最好的SOI晶圆的技术实力, 国际上其它SOI晶圆供应商如SunEdison (MEMC) 和日本信越SEH, 也是得益于Soitec的Smart Cut技术授权.

Smart Cut技术由Soitec和CEA-Leti (法国原子能委员会电子与信息技术实验室, 世界上最重要的微电子研究实验室之一) 联合开发. Soitec使该技术成功地实现了商业化大规模生产. 现在, 该技术由Soitec所拥有的3000多件专利进行了严密保护. 如今, 大部分用于芯片制造的产业领先的SOI晶圆, 都是由晶圆供应商采用Smart Cut技术制造的.

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