強(qiáng)芯背景下 全球8英寸晶圓市場的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

　　第一座200 mm晶圓廠于1990年出現(xiàn)，200 mm晶圓尺寸逐漸成為多年的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。隨著時(shí)間的推移，芯片制造商在2000年代開始向更先進(jìn)的300 mm晶圓廠遷移，市場對200 mm晶圓的需求增長開始萎縮。到2007年，200 mm晶圓需求達(dá)到頂峰，市場開始下降。

　　晶圓尺寸的相對差異

　　盡管如此，2015年末，產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了對200 mm晶圓廠芯片的意外需求。這使得IC供應(yīng)鏈不堪重負(fù)，導(dǎo)致2016年和2017年200 mm晶圓廠的產(chǎn)能短缺。進(jìn)入2018年，200 mm晶圓產(chǎn)能仍然緊張，且似乎無法預(yù)計(jì)何時(shí)能夠緩解。

　　盡管如此，對200 mm晶圓的需求已經(jīng)令產(chǎn)業(yè)措手不及，并迫使芯片制造商和晶圓廠設(shè)備供應(yīng)商更加認(rèn)真地對待該技術(shù)。例如，代工廠提高了具有新工藝或改進(jìn)工藝的200 mm產(chǎn)能。然后，多家晶圓廠設(shè)備供應(yīng)商開始打造新的 200 mm晶圓制造設(shè)備。

　　SEMI分析師Christian Gregor Dieseldorff表示，總體而言，量產(chǎn)200 mm晶圓廠的數(shù)量預(yù)計(jì)將從2016年的188家增加到2021年的202家，該數(shù)字包括IDM和代工廠。

　　200 mm晶圓廠數(shù)量的增長

　　大部分正在建設(shè)的新200 mm晶圓廠都在中國?！澳壳?，我們正在關(guān)注中國建造中的四座200 mm晶圓廠。這四座晶圓產(chǎn)將用于功率器件和MEMS代工，”Dieseldorff表示，“此外，中國還宣布將建設(shè)兩座(MEMS和功率IC)新的200 mm晶圓廠。我們預(yù)計(jì)這兩座晶圓廠將在今年末開工建設(shè)，并將在明年年底左右建設(shè)完成?！?/p>

　　通常一家典型的200 mm晶圓廠每月生產(chǎn)大約40000片晶圓。這些工廠會(huì)在6 um到65 nm的各個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)上生產(chǎn)晶圓?！?80 nm/130 nm/110 nm工藝節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)品很多，這主要取決于應(yīng)用的需要，”UMC的Ng表示，“RF器件，尤其是RF SOI正在推動(dòng)產(chǎn)能的大幅增長。當(dāng)然，功率器件也包括在內(nèi)，以及像BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)這樣的產(chǎn)品。”

　　在200 mm晶圓尺寸，相關(guān)應(yīng)用正在爆炸式增長?！拔覀兛吹綉?yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大，” Applied Materials(應(yīng)用材料公司)200 mm設(shè)備產(chǎn)品部戰(zhàn)略和技術(shù)營銷總監(jiān)Mike Rosa說，“包括電動(dòng)汽車和ADAS(先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng))，以及智能手機(jī)中不斷增加的新功能?！?/p>

　　據(jù)Rosa稱，“在這些器件的需求中，200 mm晶圓代工廠利用率約為85%~95%之間，如今有一些報(bào)告稱能達(dá)到100%?！?/p>

　　根據(jù)Semico Research制造總經(jīng)理Joanne Itow的數(shù)據(jù)，2017年200 mm晶圓需求增長了9.2%。而據(jù)Itow稱：“模擬、分立器件、MCU(微控制器)、光電子器件和傳感器，都推動(dòng)了200 mm晶圓產(chǎn)能需求的增長?！?/p>

　　2018年，市場在某種程度上正在降溫。她表示：“2018年200 mm晶圓的需求增長將回落到4.2%的歷史正常水平?！?/p>

　　2018年按產(chǎn)品類別劃分的200 mm晶圓需求

　　市場進(jìn)入降溫期的一個(gè)原因是晶圓廠產(chǎn)能緊張，制造商無法擴(kuò)張。另外，即使器件制造商想要擴(kuò)展，還需要面對設(shè)備短缺的問題。

　　盡管如此，200 mm晶圓廠的產(chǎn)能緊張，預(yù)計(jì)仍將持續(xù)一段時(shí)間，特別是代工廠。Global Foundries射頻業(yè)務(wù)部高級副總裁Bami Bastani表示：“業(yè)內(nèi)200 mm晶圓產(chǎn)能已被超額定出。很多器件其實(shí)并不需要非常先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)?！?/p>

　　例如，高端智能手機(jī)中采用了最先進(jìn)的芯片，但那只占其眾多器件中的一小部分?！捌溆嗥骷≒MIC(電源管理IC)、模擬器件和BCD類技術(shù)，”Bastani說，“大部分這些產(chǎn)品并不需要更小的工藝尺寸。直到它們走到產(chǎn)品生命周期的盡頭之前，客戶都不會(huì)輕易放棄它們。”

　　一般來說，客戶很樂意在成本更低的200 mm晶圓代工廠制造這些器件。但200 mm晶圓產(chǎn)能并不充足，而且利潤低于300 mm晶圓。

　　這給代工廠帶來了一些挑戰(zhàn)。首先，供應(yīng)商必須持續(xù)的投入并升級各種200 mm工藝。其中一個(gè)例子就是汽車行業(yè)，即使是200 mm晶圓，客戶仍需要升級的工藝?！靶袠I(yè)需要不斷投資新的技術(shù)?？雌饋砦覀儫o法足夠快地開發(fā)這些技術(shù)，” Applied Materials的Mike Rosa說。