Silicon sur le marché de l'isolateur

Définition du marché

Le marché englobe les matériaux et les technologies semi-conducteurs qui utilisent du silicium en couches sur les structures des isolants pour améliorer les performances, l'efficacité énergétique et l'évolutivité dans les composants électroniques. Les plaquettes SOI ont une fine couche de silicium séparée du substrat principal par le dioxyde de silicium, ce qui réduit la capacité indésirable et la perte de puissance.

Les fabricants de puces, les fonderies et les OEM utilisent des solutions basées sur le SO pour développer des circuits intégrés à haute puissance et de faible puissance, en particulier dans des applications exigeantes telles que la 5G, l'IoT (Internet des objets), les véhicules autonomes et les accélérateurs d'IA.

Ces technologies trouvent des applications dans divers secteurs, notamment l'électronique grand public, les systèmes automobiles, les centres de données, les communications RF et l'automatisation industrielle.

Silicon sur le marché de l'isolateurAperçu

Le silicium mondial sur la taille du marché des isolants était évalué à 1293,8 millions USD en 2023 et devrait passer de 1479,1 millions USD en 2024 à 5858,3 millions USD d'ici 2031, présentant un TCAC de 21,73% au cours de la période de prévision.

Le marché du silicium-sur-isolant (SOI) est entraîné par la croissance par la surtension de la demande d'électronique de consommation à haute performance et économe en énergie telle que les smartphones, les tablettes etportablesaccélère l'adoption de SOI en raison de sa faible consommation d'énergie et de sa performance à grande vitesse.

Avec l'expansion globale des réseaux 5G et des écosystèmes IoT augmente le besoin de puces SOI qui permettent une communication fiable et haute fréquence. De plus, dans le secteur automobile, la transition vers les véhicules électriques et la conduite autonome alimente la demande de semi-conducteurs SOI qui offrent la durabilité et l'efficacité des ADA et des systèmes électriques.

Les grandes entreprises opérant dans l'industrie du silicium sur les isolants sont Atomera, Globalwafers, Honeywell International Inc., NXP Semiconductors, Okmetic, Qorvo, Shanghai Simgui Technology, Shin-Etsu Chemical, Silicon Valley Microelectronics, Skyworks Solutions, Soitec, STMICROElectronics, sumco, taiwan semi -ctoror

L'accent croissant sur la photonique sur la puce et les technologies optiques intégrées stimule la demande de matériaux SOI abordables et de haute qualité. Les développements récents qui permettent aux chercheurs et aux petites institutions d'accéder aux substrats du SOI en bas volumes suppriment les barrières d'entrée et favorisent l'innovation en photonique.

• En avril 2024, UniversityWafer a lancé ses nouveaux substrats de silicium sur l'isolateur (SOI) de la couche de 220 nm, révolutionnant la recherche photonique sur puce. Ces substrats permettent aux chercheurs d'acheter aussi peu qu'une seule plaquette ou en dés, ce qui rend les matériaux SOI de haute qualité plus accessibles pour les applications photoniques, en particulier pour ceux qui ont des budgets limités.

Faits saillants clés:

1. Le silicium sur la taille du marché de l'isolateur a été enregistré à 1293,8 millions USD en 2023.
2. Le marché devrait croître à un TCAC de 21,73% de 2024 à 2031.
3. L'Asie-Pacifique a détenu une part de marché de 33,82% en 2023, avec une évaluation de 437,6 millions USD.
4. Le segment RF SOI a récolté 353,2 millions USD de revenus en 2023.
5. Le segment de 200 mm devrait atteindre 3165,3 millions USD d'ici 2031.
6. Le segment SOI de liaison devrait croître à un TCAC robuste de 21,86% au cours de la période de prévision.
7. Le segment des produits RF FEM devrait garantir la plus grande part de revenus de 29,94% d'ici 2031.
8. Le segment de l'électronique grand public devrait atteindre 1461,2 millions USD d'ici 2031.
9. L'Amérique du Nord devrait croître à un TCAC de 22,29% au cours de la période de prévision.

Moteur du marché

Extension des réseaux 5G et IoT

Le déploiement mondial rapide de l'infrastructure 5G et l'augmentation exponentielle de l'adoption des appareils IoT stimulent la demande de technologies avancées de semi-conducteurs. Ces appareils nécessitent des puces qui offrent des vitesses de données plus élevées, une latence ultra-bas et une consommation d'énergie efficace et des performances thermiques supérieures pour prendre en charge la connectivité continue.

RF-SOI (silicium radiofréquence sur isolant) est devenu un catalyseur de clé dans cet espace, offrant des avantages tels qu'une capacité parasite réduite, une amélioration de l'isolement du signal et une intégration accrue des composants RF. Ces fonctionnalités rendent RF-SOI idéal pour les applications à haute fréquence comme les stations de base 5G, les smartphones et les capteurs IoT intelligents, alimentant la croissance sur le marché SOI.

• En juillet 2024, SOITEC a étendu son partenariat avec UMC pour introduire la première solution 3D IC pour la technologie RF-SOI, développée pour les applications 5G. Cela permet l'empilement vertical des puces, réduisant la taille des puces de plus de 45%, tout en améliorant l'intégration des composants RF pour répondre aux besoins de bande passante 5G, tout en conservant des performances RF optimales.

Défi du marché

Coûts de production élevés

La fabrication de tranches SOI nécessite des techniques avancées telles que la liaison de la plaquette, l'implantation ionique et la gravure de précision, ce qui rend le processus beaucoup plus complexe que celui des tranches de silicium conventionnelles. Ces étapes supplémentaires entraînent une augmentation des investissements en capital et des dépenses d'exploitation.

En conséquence, le coût global par unité pour les composants basés sur SOI reste élevé, ce qui peut dissuader l'adoption, en particulier parmi les fabricants opérant sur des marges serrées. Cela est particulièrement difficile dans l'électronique grand public et d'autres marchés à volume élevé et sensibles aux coûts. La réduction des coûts de production reste un obstacle clé pour une pénétration plus large du marché du SOI.

Pour relever ce défi, les entreprises peuvent investir dans l'optimisation des processus et les technologies d'automatisation pour améliorer l'efficacité de la fabrication et réduire les déchets. Les collaborations avec les fournisseurs de fonds et d'équipement peuvent également aider à évoluer la production et à réduire les coûts par unité.

L'augmentation des efforts de R&D pour développer des méthodes de fabrication de SOI alternatives et rentables est une autre stratégie viable. De plus, la formation de partenariats stratégiques ou de coentreprises peut partager des charges financières et accélérer le transfert de technologie.

Tendance

Avancement de la conception frontale RF avec technologie SSROI

Le silicium sur le marché des isolants assiste à une évolution vers l'innovation au niveau du substrat pour répondre aux demandes de la 5G et des technologies 6G émergentes. Les améliorations des substrats RF-SOI permettent une meilleure gestion de puissance, une perte de signal réduite et une amélioration des performances de fréquence dans les modules frontaux RF.

Les matériaux avancés et les techniques de contrôle du dopage, tels que l'insertion d'oxygène et la superposition épitaxiale, sont adoptés pour réduire la résistance et la diffusion des impuretés. Ces innovations permettent aux fabricants d'appareils de faire progresser la mise à l'échelle des CMO tout en atteignant une plus grande efficacité et une plus grande intégrité du signal.

• En février 2025, Atomera Incorporated, Soitec et San Jose State University ont collaboré pour présenter un article conjoint sur un nouveau substrat RF-SOI pour une performance améliorée de dispositifs RF. Le substrat SSROI (insertion rétrograde sur l'oxygène rétrograde) proposé résout les problèmes de diffusion du bore dans le RF-SOI traditionnel en incorporant une couche de silicium épitaxiale insérée en oxygène et une couche de silicium épitaxiale non dopé.

Silicon on Isolation Market Report Snapshot

Segmentation	Détails
Par Type de tranche	RF Soi, entièrement épuisé (FD SOI), partiellement épuisé (PD SOI), Power SoI, autres
Par la taille de la tranche	200 mm, 300 mm
Par technologie	Coupe intelligente, liaison Soi, transfert de couche Soi
Par produit	Produits RF FEM, périphériques MEMS, produits électriques, communication optique, détection d'image, autres
Par l'industrie finale	Électronique grand public, automobile, informatique et télécommunications, industriel, aérospatiale et défense, autres
Par région	Amérique du Nord: États-Unis, Canada, Mexique
	Europe: France, Royaume-Uni, Espagne, Allemagne, Italie, Russie, reste de l'Europe
	Asie-Pacifique: Chine, Japon, Inde, Australie, ASEAN, Corée du Sud, reste de l'Asie-Pacifique
	Moyen-Orient et Afrique: Turquie, U.A.E., Arabie saoudite, Afrique du Sud, reste du Moyen-Orient et de l'Afrique
	Amérique du Sud: Brésil, Argentine, reste de l'Amérique du Sud

Segmentation du marché

• Par type de plaquette (SOI RF, entièrement épuisé (FD SOI), partiellement épuisé (PD SOI), Power SOI, autres): Le segment RF SOI a gagné 353,2 millions USD en 2023 en raison de la demande croissante de modules frontaux RF à haute performance dans les smartphones 5G.
• Par taille de tranche (200 mm, 300 mm): le segment de 200 mm détenait 54,14% du marché en 2023, en raison de sa rentabilité et de son utilisation généralisée dans la fabrication de RF et de dispositifs électriques établies.
• Par technologie (Smart Cut, Bonding SOI, Layer Transfer SOI): Le segment Smart Cut devrait atteindre 2444,3 millions USD d'ici 2031, en raison de sa haute précision, de sa haute évolutivité et de sa bourse de matériaux inférieure dans la production de wafer SOI.
• Par produit (RF FEM Products, Dispositifs MEMS, produits Power, communication optique, détection d'images, autres): Le segment des produits RF FEM détenait 29,90% du marché en 2023, en raison de l'intégration croissante des composants RF dans les smartphones et les dispositifs de communication sans fil.
• Par industrie finale (Electronics grand public, automobile, informatique et télécommunications, industriel, aérospatiale et défense, autres): Le segment de l'électronique grand public a gagné 321,9 millions USD en 2023 en raison de l'utilisation croissante de la technologie SOI dans les appareils mobiles, les gadgets de consommation portables et hautes performances.

Silicon sur le marché de l'isolateurAnalyse régionale

Sur la base de la région, le marché mondial a été classé en Amérique du Nord, en Europe, en Asie-Pacifique, au Moyen-Orient et en Afrique et en Amérique du Sud.

Asie Pacific Silicon sur le marché des isolants a détenu une part de marché d'environ 33,82% en 2023, avec une évaluation de 437,6 millions USD. L'Asie-Pacifique domine le marché mondial en raison de l'industrie des semi-conducteurs en pleine expansion de la région, en particulier dans des pays comme Taiwan, le Japon et la Corée du Sud, qui sont des acteurs clés de la fabrication et de l'innovation de semi-conducteurs.

La demande croissante de technologies avancées, telles que les applications 5G, IoT et Automotive, alimente également la croissance des substrats SOI dans la région. De plus, la présence de majeuresemi-conducteurFoundries et sociétés technologiques, associées à des investissements solides dans la recherche et le développement, stimule davantage la croissance du marché en Asie-Pacifique.

De plus, le gouvernement indien a conclu des mémorandas de compréhension (MOUS) avec les États-Unis, l'Union européenne, le Japon et Singapour pour renforcer la collaboration internationale, le développement des compétences de soutien et les recherches anticipées dans le secteur des semi-conducteurs. Le gouvernement se concentre sur la construction d'un écosystème de conception et de fabrication de semi-conducteurs dans le pays, avec un fort accent sur la promotion de la recherche et du développement.

• En janvier 2025, le gouvernement indien a approuvé le programme Semicon India, avec une dépense totale de 9,2 milliards USD, pour développer l'écosystème de fabrication des semi-conducteurs et afficher dans le pays.

Le silicium sur l'industrie de l'isolateur en Amérique du Nord est prêt pour une croissance significative à un TCAC robuste 22,29% Cette croissance est principalement motivée par la forte accent mis de la région sur l'innovation semi-conducteurs et la demande croissante de tranches SOI dans les applications à haute performance telles que l'automobile, les télécommunications et les électroniques des consommateurs.

Les initiatives gouvernementales augmentent les capacités régionales des semi-conducteurs en établissant la production locale de plaquettes avancées de silicium, elles améliorent la résilience de la chaîne d'approvisionnement et réduisent la dépendance à l'égard des sources externes. Cela soutient également l'innovation et les progrès technologiques dans l'industrie des semi-conducteurs. .

• En juillet 2024, le Département américain du commerce a dévoilé des plans pour accorder à 400 millions USD de subventions aux Globalwafers de Taiwan. Le financement soutiendra des projets au Texas et au Missouri, marquant la création de la première production américaine de tranches de silicium de 300 mm pour les semi-conducteurs avancés. Il élargira également la fabrication nationale de plate-forme en silicium sur isolant, renforçant la chaîne d'approvisionnement des semi-conducteurs du pays.

Cadre réglementaire

• Aux États-Unis, le ministère du Commerce (DOC) réglemente l'industrie des semi-conducteurs en mettant en œuvre des politiques pour stimuler la fabrication nationale. Il supervise également les initiatives de financement pour soutenir la production de puces et réduire la dépendance à l'égard des fournisseurs étrangers. Le DOC joue un rôle clé dans la gestion des contrôles d'exportation liés à la technologie des semi-conducteurs.
• Au Royaume-Uni, le Department for Business and Trade (DBT) gère la politique et la stratégie industrielle des semi-conducteurs. Il se concentre sur l'attrait de l'investissement et le soutien à la résilience de la chaîne d'approvisionnement.

Paysage compétitif

Les acteurs du marché élargissent leurs capacités de fabrication pour répondre à la demande croissante de plaquettes SOI dans divers secteurs, y compris les télécommunications, l'automobile et les applications industrielles. La course à l'amélioration des performances de la RF et de l'efficacité énergétique, couplée à une capacité de production en expansion, met en évidence la nature concurrentielle du marché SOI.

L'accent mis sur les communications mobiles de nouvelle génération, l'innovation automobile et l'intégration des technologies de pointe stimulent la collaboration et l'innovation continue dans l'industrie.

• En décembre 2024, SOITEC et GlobalFoundries ont annoncé leur collaboration pour produire des substrats avancés de 300 mm RF-SOI pour la principale plate-forme technologique RF-SOI de GF, y compris la plate-forme 9SW. Le partenariat prendra en charge les modules frontaux Radio Freency Front-end 5G, 5G, Wi-Fi, Wi-Fi et autres modules de radiofréquence de radiofréquences mobiles. Les substrats RF-SOI de SOITEC amélioreront les performances RF, l'efficacité énergétique et l'évolutivité, avec la disponibilité des smartphones premium et des dispositifs de nouvelle génération à partir de 2025.

Liste des sociétés clés du silicium sur le marché des isolants:

• Atomera
• Globalwafers
• Honeywell International Inc.
• Semi-conducteurs NXP
• Okmétique
• Qorvo
• Technologie Shanghai Simgui
• Shin-Etsu chimique
• Microélectronique de la Silicon Valley
• Skyworks Solutions
• Soitec
• Stmicroelectronics
• Sumco
• Fabrication de semi-conducteurs de Taiwan
• Semi-conducteur de tour

Développements récents (M & A / New Product Launch)

• En juillet 2024, L&T Semiconductor Technologies a acquis la participation à 100% dans les systèmes de startup de conception de semi-conductrices de Fabess Siliconch pour 21 millions USD. Grâce à cette acquisition, L&T vise à améliorer sa présence dans l'espace semi-conducteur sans volonté en intégrant le portefeuille SOC IP de Siliconch.
• En mars 2023Okmetic, un principal fournisseur de plaquettes de silicium avancées pour MEMS, capteur, RF et dispositifs d'alimentation a lancé une capacité SOI sans terrasse pour ses wafers en silicium-sur-isolant (BSOI) et E-SOI) de 200 mm. La nouvelle technologie est conçue pour optimiser l'utilisation des plaquettes et améliorer les performances des fabricants d'appareils.