英寸晶圆重新归来,年底将开建 15 座新厂
2019-11-08 19:06:00
据 SEMI 最新报告,2019 年底,将有 15 个新 Fab 厂开工建设,总投资金额达 380 亿美元。在全球新建的 Fab 厂中,约有一半用于 200 毫米(8 英寸)晶圆尺寸。自 2000 年以来,芯片厂家逐渐迁移到更高阶的 300 毫米(12 英寸)的晶圆产线,200 毫米晶圆尺寸生产线数量停滞不前,自 2007 年登顶后,其生产线数量逐渐开始下滑,市场随之出现供应紧张状态。标签飞达,贴片机,标签供料器,如今,200 毫米晶圆尺寸生产线再次迎来小幅度增长。
8 英寸归来
据 SEMI 最新全球 Fab 厂预测报告,2020 年将有一批新 Fab 厂项目投资开建,总金额达到 500 亿美元,比 2019 年增加约 120 亿美元。2019 年全球新建 Fab 工厂将在 2020 年上半年开始配备设备,其中一些可以在 2020 年中时开始提高产能。值得注意的是,该报告称,至 2020 年,全球新建 Fab 厂每月将增加超过 74 万片 8 英寸晶圆。在 2019 年新建的 15 个新工厂项目中,8 英寸晶圆将占比约 50%。全球 8 英寸晶圆生产线的归来似乎在意料之中。2018 年初,三星宣布对外提供成熟的 8 英寸晶圆代工技术服务,为中小型企业提供多项目晶圆服务(MPW),主要在 eFlash、显示器驱动 IC、指纹传感器、RF/IoT 等领域,并且在成熟的 180nm、130nm、90nm 技术之外,还包括了 65nm 的 eFlash 以及 70nm 的显示器驱动 IC 的解决方案。
除了三星,台积电也悄然布局 8 英寸生产线。2018 年底,时隔 15 年,标签飞达,标签供利器,贴片机,台积电再度出手兴建 8 英寸生产线。求是缘半导体联盟顾问莫大康表示,在先进制程工艺一路高歌猛进的台积电再度出手 8 英寸产线,其原因可能是为未来 8 芵寸代工在全球的垄断地位做铺垫。毕竟对于台积电,建新产线的资金并不是压力。无独有偶,在无锡投资新建 8 英寸晶圆代工厂的 SK 海力士,在今年传出消息,或将继续收购部分逻辑芯片制造商 MagnaChip 的晶圆代工厂,扩大其 8 英寸晶圆生产线。
集邦咨询分析师徐韶甫对《中国电子报》记者表示,2017 年—2018 年,8 英寸晶圆市场供不应求,虽然 2019 年总体经济不稳定导致消费性市场需求减弱进而让原本预期需求量爆发的 8 寸需求市场下滑,但是预估 2020 年,8 英寸晶圆的市场需求会逐渐恢复。
8 英寸晶圆的优势
按照尺寸分类,目前行业应用的晶圆主要有 6 英寸、8 英寸和 12 英寸这 3 种,其中 8 英寸和 12 英寸的应用量最大。而相较于 12 英寸产品,8 英寸晶圆有诸多优势,其中,最主要的是以下两个:
首先,8 英寸晶圆已具备了成熟的特种工艺,而特种工艺技术能够使尺寸较小的晶粒包含较多的模拟内容,或支持较高电压。
特种工艺技术包括高精度模拟 CMOS、射频 CMOS、嵌入式存储器 CMOS、CIS、高压 CMOS、 BiCMOS 和 BCDMOS。这些特种技术对晶圆代工厂的工艺参数有较为严格的容差限制,常用的 DC-DC 转换器、马达驱动器、电池充电器 IC 一般都使用 8 英寸晶圆生产。
其次,大部分 8 英寸晶圆厂设备已折旧完毕,固定成本较低。8 英寸晶圆厂的产能在上世纪 90 年代末期开始提升,大部分晶圆厂现已完全折旧完毕,因此,8 英寸晶圆产品在经营成本上极具竞争力。
虽然当前设备供应商不再制造 8 英寸晶圆厂所用的新设备,但他们通常会与 8 英寸晶圆厂进一步合作,以极具成本效益的方式,使旧设备寿命延长 10~15 年。
除了以上这两点,8 英寸晶圆还具有其它优势,这里就不再赘述了。但总体而言,其各种优势,万变不离其宗,核心都是成本,这是其最强的杀手锏。
应用需求驱动
在应用端,对 8 英寸晶圆代工的强劲需求主要来源于功率器件、电源管理 IC、影像传感器、指纹识别芯片和显示驱动 IC 等。由于模拟 / 分立器件拥有成熟制程+特种工艺的特性,因此,这些产品绝大多数会采用 8 英寸或 6 英寸线生产。
当前,8 英寸晶圆产能中约 47%来自于 Foundry,其余产能需求主要来自于 IDM 的模拟芯片、分立器件、逻辑芯片和 MEMS,其中模拟芯片、分立器件和逻辑芯片(主要为 MCU、指纹识别芯片、CMOS 等)、MEMS 等的产能需求占比已提升至 50%。