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硅晶圆抢夺大战爆发,提早备货以应对危机

2020-03-11
来源:康尔信电力系统

晶圆是制造半导体器件的基础性原材料。 极高纯度的半导体经过拉晶、切片等工序制备成为晶圆,晶圆经过一系列半导体制造工艺形成极微小的电路结构,再经切割、封装、测试成为芯片,广泛应用到各类电子设备当中。

晶圆和芯片关系

芯片是晶圆切割完成的半成品芯片是由N多个半导体器件组成 半导体一般有二极管、三极管、场效应管、小功率电阻、电感和电容等等。硅和锗是常用的半导体材料,他们的特性及材质是容易大量并且成本低廉使用于上述技术的材料。一个硅片中就是大量的半导体器件组成,当然功能就是按需要将半导体组成电路而存在于硅片内,封装后就是IC了。

随着信息技术的发展,晶圆需求大增。硅片尺寸越大则每片硅片上可以制造的芯片数量就越多,从而制造成本就越低。因此,硅片尺寸的扩大和芯片制程的减小是集成电路行业技术进步的两条主线。目前,市场主流硅片出货已经集中在8英寸、12英寸等大尺寸硅片上。

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为何8吋如此抢手?

正因为市场需求如此强劲,未来几年对8吋晶圆产能的需求不断提升,为了满足需求,新的产线建设陆续上马,这说明目前的产能无法完全满足供给需求。

首先,当然是模拟芯片应用需求强劲,特别是随着物联网、5G及新能源汽车的逐步落地,对功率器件的需求相当强劲,而这也给了8吋晶圆更多的商业机遇。

其次,8吋晶圆代工产能与交期一直都比较紧张。主要晶圆代工厂的8吋线产能普遍紧张,而且,大部分模拟、分立器件市场由IDM大厂把持,如英飞凌、德州仪器等,但因产能有限,这些IDM通常会将订单外包给Foundry厂代工,同时,在从6吋转向8吋过程中,部分IDM的主要产能专注于12吋线,没有额外增添8吋线,这样就不得不将8吋产品外包。因此,大部分IDM扩产幅度比需求增长幅度低,外包的比例会越来越高,这样就加剧了Foundry厂订单供不应求的局面。

再有,相关设备供给不足(很多设备厂都已经不再出产8吋晶圆加工设备了,因此,这些年全球、特别是中国大陆地区的二手8吋晶圆设备很受欢迎)、8吋硅片产量受限等,也都是形成整体市场产能吃紧的原因。

中国市场将爆发

在这样的行业形式下,中国的IDM、Fabless、Foundry都在从8吋晶圆市场获益,同时也是推动该市场火热的重要动力。

从上图也可以看出,2018年,中芯国际和华虹宏力的收入主要源于40nm及更大节点制程工艺,特别是华虹,更为突出。而制造90nm及更大节点制程芯片时,主要采用的就是8吋晶圆。相信,在2019年,这两家的整体状况依然会是这样,只是在个别比例上有些变化。

中芯国际方面表示:“经过两年的积累,我们不仅进一步缩短了先进技术的差距,也全面拓展新的成熟工艺技术平台。”该公司第三季度业绩优于指引。中国区客户需求强劲,营收占比达60.5%,环比增长10%。物联网、智能家居带动需求,消费电子领域营收环比增长16%。

中芯国际的晶圆厂主要分布在北京、上海、天津和深圳这4个城市,其中,北京以12吋线为主,上海和深圳各有一座8吋厂,上海的月产能约为112K,深圳的月产能约为52K。而天津才是该公司8吋厂的主阵地,有一个老厂和一个新厂,老厂的月产能约为58K,新厂则有望成为世界单体规模最大的8吋晶圆产线。

随着中国区客户营收占幅提升至60.5%,而且这个比例还会继续增加,该公司的8吋晶圆产线将进一步受益。

华虹宏力方面,其第三季度营收达2.39亿美元,环比增长3.9%,同比基本持平,这主要得益于中国和亚洲其他国家及地区客户投片的增加,尤其是MCU、超级结、IGBT、通用MOSFET、电源管理芯片和模拟产品。这也再次凸显了该公司重点关注特色工艺产品的战略布局。此外,其毛利率维持在31%,在中国大陆地区,半导体企业能保持30%左右的毛利率,是一个不错的成绩和表现。

华虹的特色工艺产品战略布局决定了其8吋晶圆产线占比相较于中芯国际的更高。而从市场行情以及中国大陆客户特点来看,今后几年,其8吋晶圆产线的利用率还有望进一步提升。


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