【記錄】三季度全球半導體設備出貨刷新單季記錄, 中國季減

1.SEMI: 三季度全球半導體設備出貨刷新單季記錄; 2.三星增產重心為DRAM, NAND明年續旺? ; 3.WD: 5G與AI應用帶動3D NAND快速發展; 4.潘健成: 明年3D NAND進入96層 群聯準備好了; 5.誰將主導MEMS的未來? 紙還是塑料? 6.iPhone X加速3D感測應用, Soitec推出新一代專用SOI襯底

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1.SEMI: 三季度全球半導體設備出貨刷新單季記錄;

集微網消息, SEMI 公布2017年第三季全球半導體設備出貨金額達143億美元.

SEMI台灣區總裁曹世綸表示, 2017年第三季的全球設備出貨金額達143億美元, 超越上一季創下的季度高點, 再度刷新單季出貨紀錄. 今年第三季全球半導體出貨金額較第二季成長2%, 與去年同期相比大幅成長30%.

最新一季各地區的成長率表現不一, 歐洲地區成長幅度最為強勁. 就整年度出貨金額而言, 韓國, 台灣與中國仍穩居全球前三大半導體設備市場. 以上數據是由 SEMI 與 日本半導體設備產業協會 (Semiconductor Equipment Association of Japan, SEAJ ) 共同搜集全球共計95家以上的半導體設備公司每月數據之統計結果.

全球半導體設備市場報告 (EMDS)

由SEMI所出版之半導體設備市場報告 (Equipment Market Data Subscription, EMDS) 包括全球半導體設備市場的豐富數據, 其包含三個報告: 每月半導體設備之訂單出貨報告 (Book-to- Bill Report) , 每月所出版之全球半導體設備市場統計報告 (Worldwide Semiconductor Equipment Market Statistics, WWSEMS) , 提供全球7大區域共計24個市場詳盡的半導體設備訂單與出貨狀況, 以及半導體設備資本支出預測報告 (SEMI Semiconductor Equipment Consensus Forecast) , 提供半導體設備市場之展望.

2.三星增產重心為DRAM, NAND明年續旺? ;

明年NAND flash究竟是漲是跌, 多空激烈爭辯. 摩根士丹利(大摩)唱衰NAND flash的報告, 開了第一槍 . 如今IHS Markit也跟進, 預測明年NAND將供過於求. 但是美系外資力排眾議, 高喊各方錯看, 明年NAND供應將持續吃緊.

韓媒BusinessKorea 5日報導(見此), IHS Markit報告預估, 明年全球NAND flash供給將提高39.6%, 至2,441億GB. 其中三星電子將帶頭增產, 預料供給將增39%至879億GB. 與此同時, 明年全球NAND需求提高36.7%至2,424億GB, 供給超出需求17億GB, 供給過剩比率約為0.7%.

儘管NAND轉跌, DRAM價格仍旺, 業界人士說, 三星也許會減產NAND, 增產DRAM. 美系外資附和此一看法, 推測三星平澤廠的二樓產線, 可能從生產NAND改為生產DRAM. 若真是如此, 該外資預估, 明年NAND供給將短缺0.7%, 供不應求情況到明年第三, 四季更為嚴重, 將分別短缺2%, 3.2%, 吃緊情況為去年第四季以來之最.

部分觀察家則說, 另一個可能影響產出的因素是製程轉換的技術問題, 也許會讓增產幅度小於預期. 技術難度不斷提高, 過去六, 七年來, 業者投資規模大致維持不變, 但是產出成長幅度卻減半. 隨著三星和SK海力士轉進3D NAND, 結果或許好壞參半, 壓縮成長增幅.

嘉實XQ全球贏家系統報價顯示, 台北時間5日上午9點36分, 三星電子走低0.74%, 報2,548,000韓圜. SK海力士下跌1.01%, 報78,300韓圜.

在此之前, 另一韓媒也說, 三星平澤廠二樓主要用於生產DRAM, 但是警告此舉也許會讓DRAM供過於求.

韓媒etnews 4日報導, 三星平澤廠區的半導體一號廠, 共有兩層樓. 一樓設有餐廳和辦公室等, 剩餘空間較少, 每月只能生產10萬組晶片. 二樓空間較多, 每月可生產20萬組晶片. 二樓分為東西兩翼, 東翼預定生產7萬組3D NAND flash和3萬組DRAM, 西翼預定生產10萬組DRAM, 三星不久後應會下單採購DRAM設備.

報導稱, 要是三星加快投資腳步, 並決定把二樓多用於生產DRAM, DRAM可能供過於求, 價格由漲轉跌. 業界人士說, 記憶體價格取決於三星投資速度; 不僅如此, 三星的西安廠可能也會投資增產(應為NAND flash), 料於2018年底或2019年啟動. 精實新聞

3.WD: 5G與AI應用帶動3D NAND快速發展;

數據的數量, 速度?種類與價值, 持續在大數據 (Big Data), 快數據 (Fast Data) 與個人數據之中倍數成長並持續演化, 而全球各地為數眾多的消費者, 都將透過智能型手機體驗這一波數據匯流風潮. 面對這樣的需求, Western Digital也推出iNAND嵌入式快閃記憶體 (EFD) 產品系列, 讓智能型手機用戶能夠享受現今由數據驅動的各種應用與體驗.

WD嵌入式與整合解決方案行動和運算產品線市場管理總監包繼紅

新推出的iNAND 8521和iNAND 7550嵌入式快閃記憶體, 採用Western Digital 64層3D NAND技術以及UFS與e.MMC介面技術, 提供數據效能與儲存容量. 用於智能型手機與輕薄運算裝置時, 這兩款產品能加速實現以數據為中心的各式應用需求, 包括擴增實境 (AR), 高解析視訊的擷取, 豐富的社群媒體體驗, 以及近期崛起的人工智慧 (AI) 與物聯網 (IoT) 「邊際」(edge) 體驗.

WD嵌入式與整合解決方案行動和運算產品線市場管理總監包繼紅指出, 除了360度影片及多鏡頭相機, 行動應用程序也開始採用人工智慧技術提供更佳的體驗, 推動智能型手機數據為中心的本質至全新境界. WD的iNAND解決方案, 為現今密集的行動應用程序及體驗, 打造出最合適的數據環境, 並支援其蓬勃發展. 結合Western Digital的X3 3D NAND技術, 以及具備應用感知(application-aware)的SmartSLC技術的全面提升, 得以提供用戶更智能化的iNAND裝置.

iNAND 8521為旗艦行動裝置設計 展現5G網路效能

iNAND 8521嵌入式快閃記憶體專為對數據應用有強度需求的用戶設計, 採用UFS 2.1介面以及Western Digital最新的第五代SmartSLC技術, 與前一代針對旗艦智能型手機所推出的iNAND 7232嵌入式快閃記憶體相比, 連續寫入速度最高為其兩倍, 隨機寫入速度最高可達10倍. iNAND 8521嵌入式快閃記憶體的數據傳輸速度, 讓行動用戶能夠利用最新Wi-Fi速度, 並在電信服務供貨商提供5G網路時可以使用網路增強技術.

iNAND 7550專為主流智能型手機所設計

iNAND 7550嵌入式快閃記憶體讓行動裝置製造商生產符合成本效益的智能型手機與運算裝置, 提供充足的儲存空間, 滿足消費者持續增加的數據需求, 並同時提供快速的應用程序體驗. 其採用e. MMC 5.1規格, 連續寫入效能最高260 MB/s, 隨機讀寫效能則分別為20K IOPS和15K IOPS3, 讓iNAND 7550得以增強開機與應用程序開啟時間. CTIMES

4.潘健成: 明年3D NAND進入96層 群聯準備好了;

今年全球NAND Flash產業成功轉換至64/72層3D NAND規格, 隨著製程轉換完成, 全球缺貨問題也逐漸紓解, 群聯董事長潘健成指出, 2018年底將進入96層的3D NAND技術世代, 帶動單一晶片的容量提升至256Gb/512Gb, SSD控制晶片技術也全面提升至新層次, 群聯的關鍵技術已經準備好了, 呈現蓄勢待發的姿態! 今年的NAND Flash產業受到技術轉換不順, 數據中心對於儲存容量需求快速攀升之故, 導致產業供需失衡, 晶片價格一直高居不下, 但這樣的狀況停留太久後, 導致終端產品的需求被抑制, 並非健康的產業現象. 潘健成指出, NAND Flash產業的供需狀況在近兩季已經逐漸地趨於平衡, 可望帶動2018年上半的固態硬碟(SSD)主流規格容量進一步提升, 由於受困晶片價格高居不下, SSD主流規格一直停留在128GB, 預計未來可進一步地往上攀升. 業界也認為, 樂見NAND Flash供需舒緩之後, 讓昂貴的SSD價格恢複合理水位, 可以帶動買氣增溫, 一方面活絡市場, 另一方面為更高儲存容量的產品鋪路, 整個NAND Flash產業逐漸轉為正向迴圈, 刺激產業健康發展. 潘健成點出2018年3D NAND產業的另一個趨勢, 即是2018年底將進入96層的3D NAND技術世代, 隨著技術層次的提升, 也帶動單一晶片容量拉高至256Gb/512Gb, 同時, SSD控制晶片技術也必須全面備戰! 潘健成進一步分析, 群聯的SSD控制晶片的技術藍圖是亦步亦趨緊貼著NAND Flash技術製程的演化, 所有2018年相關的新產品現在都已經準備就緒, 包括有核心處理優化器, 糾錯能力技術升級版, 多通道高速架構, 以及減輕電流的低功耗設計等, 當然不可或缺的是更高容量的儲存技術規劃. 高容量的NAND Flash儲存技術, 對於電競筆記型電腦玩家是必備的需求. 在該市場領域上, 大陸是重點競賽區, 群聯在大陸市場與影馳科技(GALAXY Microsystems)形成策略聯盟, 影馳跨入電競賽事的經營時間已長達9年, 也感受到電競筆電玩家對於SSD高效需求的不斷提升, 而講到效能的議題, SSD控制晶片扮演關鍵角色! 群聯的PS3112/PS5012系列的高端SSD控制晶片產品線, 也選擇在電競賽事 '2017年第九屆影馳電競嘉年華' 中正式亮相. 2017年的 '第九屆影馳電競嘉年華' 是在武漢光穀盛大舉行, 吸引超過千名的玩家共聚, 直播賽事更是吸引大陸廣大網友玩家. 在該會中, 潘健成董事長談及NAND Flash產業的技術發展藍圖時分析, 群聯會有PS3112和PS5012系列的產品在下季正式亮相, 會是全球速度最快, 容量最大的消費性SSD控制單晶片, 特色包含符合SATA規格的PS3112-S12, 以及符合PCI-e G3x4規格的PS5012-E12, 這兩項新產品預計都會在2018年的第1季開始銷售, 配合3D NAND晶片, 最大容量可高達8TB, 完全是為電競玩家對於高容量存儲器而量身定製. DIGITIMES

5.誰將主導MEMS的未來? 紙還是塑料?

MEMS是近年來半導體領域中成長最快速的技術之一, 那麼如何準確預測MEMS的未來? A.M. Fitzgerald and Associates LLC創辦人Alissa Fitzgerald分享對於MEMS未來發展的樂觀看法, 並預測將改變遊戲規則的先進技術...

在國際半導體產業協會(SEMI)看來, 微機電系統(MEMS)技術在近幾年來的半導體領域中成長最快速, 那麼如何準確預測MEMS的未來? 在了解MEMS元件的曆史, 並查閱有關MEMS最具創新性的500篇學術論文後, MEMS設計與開發公司A.M. Fitzgerald and Associates LLC創辦人Alissa Fitzgerald在今年的MEMS與感測器高峰會議(MEMS & Sensors Executive Congress)發表演說時分享對於MEMS未來發展的樂觀看法與預測.

Fitzgerald 認為, '下一個十億美元的產品就潛藏在大學的研究文獻中. ' 2017年的學術論文中揭示了有關被動式和近零功耗(near-zero)的感測器, 以及基於紙類和塑料的方案取代昂貴矽基方案作為消費應用和一次性使用的特殊產品等最新進展.

A.M. Fitzgerald對於MEMS的未來發展成竹在胸, 他們致力於將新穎的學術和創業想法應用到小型MEMS晶圓廠中, 並使其從中受益, 就像使用Soitec的商用矽和絕緣層上覆矽(SOI)晶圓的Rogue Valley Microdevices (RVM)公司一樣.

圖1: MEMS設計與開發公司A.M. Fitzgerald & Associates創辦人Alissa Fitzgerald在SEMI 2017年度MEMS與感測器高峰會議上發表演講

Fitzgerald在演講時談到了MEMS技術的曆史淵源, 最早可以追溯到1980年代酸蝕刻三維(3D)力感測器的發展, 這致使Kurt Petersen發明了基於塊狀矽微加工技術的壓力感測器. 該壓力感測器最終實現了噴墨噴嘴, 並促使數位光處理(DLP) MEMS的出現, 很快地也有了第一家廠商使用來自ADI的加速度計觸發安全氣囊, 這比傳統的管內球機械絆網式技術更迅速.

'從那時起, 博世(Bosch)的深度反應離子刻蝕(DRI)製程開啟了一個全新時代, 實現了世界上第一個MEMS陀螺儀. 薄膜體聲波諧振器(FBAR), 以及MEMS壓電和氮化鋁(AlN)薄膜的廣泛使用, 也催生了我們今天擁有的各種MEMS元件. '

Fitzgerald說, 另一個重要的發明是 '精確對準的共晶接合(eutectic bonding), 使InvenSense能夠將自家的ASIC晶圓接合MEMS晶片, 以實現自動密封, 因而無需額外的封蓋步驟. '

圖2: RVM創辦人Jessica Gomez(右)(為A.M. Fitzgerald的設計進行生產)與Soitec業務發展總監Nazila Pautou(為RVM提供SOI晶圓)交駁光劍

據Fitzgerald表示, 早期, ADI和博世等主要企業滿足了50%以上的市場需求, 其餘400家小公司瓜分剩餘市場. 但隨著智慧型手機的普及, 龐大的消費市場已經使這400家小公司成為市場的主要力量.

那麼所有這些消費市場的想法來自何處? Fitzgerald認為, 在很大程度上可溯源至學術界, 他們 '在大學實驗室培育創意' , 作為尋找問題的解決方案. A.M. Fitzgerald等機構將學者們的想法落實於設計中, 並發展成適於銷售的產品, 為當今全球兆級美元的消費市場提供動能.

圖3: 在RVM晶圓廠中, 工程師正在檢測MEMS晶圓; 該晶圓是A.M. Fitzgerald採用Soitec的SOI技術設計的

展望未來, 然後深耕細作, 找出大學實驗室正在育成中的技術. Fitzgerald在演講中表示, '經查閱2017年500篇名列前茅的論文後, 我們對其進行了商業可行性篩選, 預計有些技術將會改變全球的遊戲規則. '

未來的MEMS——紙還是塑料?

根據Fitzgerald的說法, 第一批將改寫遊戲規則的技術將會來自是FBAR和聲表面波(SAW)感測器的新用途.

目前, FBAR和SAW技術主要用於射頻(RF)濾波器. Fitzgerald說: '根據文獻資料顯示, 它們也可用於生產無需電池的被動式感測器; 這種無需電池的感測器在達到某個特定參數時, 仍然能夠喚醒處理器. ' 此外, 這種感測器還能提供高度精確的極端溫度檢測, 也能在壓力極限下發揮作用, 甚至可以檢測特定氣體.

她說: '這些被動感測器非常適合惡劣環境, 在這種環境下, 你無法或不能更換電池; 而且它們還具有提供零待機功耗的高性能. '

進一步研究2017年的MEMS文獻後, 她還發現了近零功耗元件, 有時也被稱為 '事件驅動型' 感測器. 它們類似於被動元件, 但使用非常小的μA級電流, 在待機模式下功耗小於1pW. 當它們感知到特定事件發生時, 就會自行喚醒並觸發應用處理器.

圖4: A.M. Fitzgerald和其它MEMS晶片設計者可以使用基於純矽或SOI的8, 6, 4, 3或甚至2吋晶圓(由右至左)

Fitzgerald舉例說: '美國東北大學(Northeastern University)已經證明, 近零功耗的紅外線(IR)感測器可以實現對于波長敏感的功能, 還可以喚醒物聯網(IoT)裝置或安全監控器中的處理器. 即使是應用於大型陣列中, 它們仍然可以使用小型能量採集技術作為備用電源. '

當今許多新型MEMS元件使用壓電材料, 不僅僅用於能量採集, 而且還能實現寬音域(wide-range)微型揚聲器, 磁力計, 甚至變壓器等應用, 而這些應用都不需要授權高效率但昂貴的DRI製程.

圖5: 在RVM位於美國奧勒崗州的晶圓廠進行MEMS晶圓批次處理

Fitzgerald說: '對於低廉的裝置和物聯網來說, 消費市場業已成熟, 因為它可以透過大規模量產實現一次性使用. '

同時, MEMS研究人員正致力於探索替代昂貴矽晶的方法. Fitzgerald表示, 在2004年, 全世界有90%的MEMS元件採用塊狀矽或矽基板的表面製造; 但在文獻描述的下一代元件中, 有一半是塑料或甚至是紙基板.

她說: '基於紙類的技術正日益取代耗資數十億美元的昂貴矽晶圓廠, 特別是針對僅使用一次的拋棄式應用, 通常只需要價格不到1美分的感測器. ' 基於塑料或紙基板的元件不像矽基元件那樣快速或精確, 但其性能足以滿足短暫使用或經常更換的消費產品, 以及一次性的拋棄式應用需求.

例如, 紙感測器可用於檢測特定類型的細菌. 這些元件能夠減少對於各種抗生素的需求, 特別是因為許多抗生素可能促使超級細菌進化. 同樣地, 紙質的食品包裝可以嵌入紙基元件中, 告知消費者食品實際上是否已經變質, 以取代當今不夠精確的 '有效期限' 戳章.

圖6: RVM生產的最終MEMS晶片(此處為20個樣品), 已準備好供應客戶

Fitzgerald說: '預計在2020年以後, 人們將會看到一系列壓電事件驅動的新型感測器; 而到了2030年, 我們將會看到紙類和塑料感測器的大幅成長. '

她說, 內建讀數的CMOS+感測器設計仍然需要採用矽. 但是, '隨著對於矽晶技術的研究趨緩, 轉而青睞更便宜的紙類元件, 矽晶技術存在停滯不前的風險. '

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

6.iPhone X加速3D感測應用, Soitec推出新一代專用SOI襯底

根據Yole近期發布的《3D成像和感測-2017版》報告, 2016年, 3D成像和感測器件獲得了明顯的商業化發展, 市場規模超過13億美元. 近期隨著iPhone X的大獲成功, 又呈現出加速趨勢, 預計2018年在移動和計算領域將會有大量3D成像和感測產品面市. 未來五年, 預計3D成像和感測器件市場的複合年增長率可達37.7%, 2022年市場規模將達到90億美元.

Yole旗下全資子公司System Plus Consulting最近對iPhone X中的 3D感測TrueDepth模組拆解顯示, 其中的近紅外 (NIR) 映像感測器採用了Soitec公司的SOI晶圓, SOI晶圓在提高意法半導體 (STMicroelectronics) 開發的近紅外映像感測器的靈敏度方面發揮了關鍵作用. 蘋果採用意法半導體的近紅外映像感測器, 象徵著SOI在映像感測器大規模生產方面的開始, 將為Soitec等SOI晶圓製造商帶來巨大的市場機遇.

蘋果iPhone X 3D攝像頭成本分析

Soitec在近日推出了突破性的新一代SOI (silicon-on-insulator, 絕緣體上矽) 襯底, 該產品是其Imager-SOI產品線的最新一代產品, 專為先進的3D映像感測器等前端近紅外映像感測應用而設計.

Soitec目前已經能夠大規模提供這款成熟的SOI晶圓, 以滿足客戶在AR/VR (增強現實/虛擬現實) , 人臉識別安防系統, 先進的人機交互以及其它新興應用領域不斷增長的3D感測和成像需求. Soitec公司推出的新型SOI襯底, 可以使矽基CMOS映像感測器的高解析度運行範圍輕鬆地擴展至近紅外波段. 這款優化的SOI襯底大幅改善了映像感測器在近紅外波段的信噪比.

'我們最新的Imager-SOI襯底代表了公司在SOI領域的一項新的重大成就, 是有效提高近紅外波段感測性能的明智選擇, 將加速推動不斷增長的3D成像和感測市場新應用, ' Soitec公司數字電子業務部執行副總裁Christophe Maleville說, '利用我們在超薄材料層轉移方面的先進專有技術和廣泛的製造經驗, 可以在SOI上實現創新的感測器設計. '

Soitec所掌握的Smart Cut技術, 使其具備生產全球最好的SOI晶圓的技術實力, 國際上其它SOI晶圓供應商如SunEdison (MEMC) 和日本信越SEH, 也是得益於Soitec的Smart Cut技術授權.

Smart Cut技術由Soitec和CEA-Leti (法國原子能委員會電子與資訊技術實驗室, 世界上最重要的微電子研究實驗室之一) 聯合開發. Soitec使該技術成功地實現了商業化大規模生產. 現在, 該技術由Soitec所擁有的3000多件專利進行了嚴密保護. 如今, 大部分用於晶片製造的產業領先的SOI晶圓, 都是由晶圓供應商採用Smart Cut技術製造的.

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