【產(chǎn)業(yè)】8英寸擴(kuò)產(chǎn)熱潮來襲

北方華創(chuàng)科技集團(tuán)股份有限公司首席科學(xué)家劉韶華以《NAURA助力8英寸特色工藝市場創(chuàng)新發(fā)展》為題，解讀了相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和趨勢。

前不久，2019中國（珠海）集成電路產(chǎn)業(yè)高峰論壇（下簡稱“高峰論壇”）在珠海國際會展中心隆重召開。眾多產(chǎn)業(yè)專家和從業(yè)人員齊聚珠海，解讀當(dāng)下集成電路發(fā)展局勢，探索珠海產(chǎn)業(yè)未來。其中北方華創(chuàng)科技集團(tuán)股份有限公司首席科學(xué)家劉韶華以《NAURA助力8英寸特色工藝市場創(chuàng)新發(fā)展》為題，解讀了相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和趨勢。

此次演講共包括三個部分，第一，應(yīng)用驅(qū)動，8英寸的特色工藝市場的繁榮；第二，產(chǎn)能擴(kuò)充，國產(chǎn)設(shè)備發(fā)展迎來了商機(jī)；第三，開拓創(chuàng)新，8英寸設(shè)備的工藝解決方案。

市場欣欣向榮

汽車、物聯(lián)網(wǎng)、5G、移動以及AR和VR是推動特色工藝發(fā)展的主要領(lǐng)域。

尤其是汽車電子領(lǐng)域，劉韶華表示，“汽車電子現(xiàn)如今處在時代的風(fēng)口，是8寸特色工藝非常大的市場。”

如果將汽車進(jìn)行拆分，會發(fā)現(xiàn)功率器件在汽車中的應(yīng)用是十分廣闊的，涉及引擎、驅(qū)動系統(tǒng)、車身等多個方面。加之電動汽車、無人駕駛、車聯(lián)網(wǎng)三大方向的發(fā)展，半導(dǎo)體的需求將增長10倍之多。據(jù)劉韶華介紹，到2030年，一輛電動汽車中，電子元器件成本將占到整車成本的50%。

物聯(lián)網(wǎng)，劉韶華將其歸類為8英寸晶圓重獲新生的關(guān)鍵驅(qū)動力。

物聯(lián)網(wǎng)芯片不僅包括集成在傳感器/模組中的基帶芯片、射頻芯片、定位芯片等，還包括嵌入在終端中的系統(tǒng)及芯片——嵌入式微處理器（MCU/SoC片上系統(tǒng)等）。

從市場情況來看，劉韶華表示，2025年，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)到416億臺，“萬物互聯(lián)”的市場規(guī)模正逐步攀升。其中Sensor、controller、power supply是物聯(lián)網(wǎng)芯片需求三個大的方向。

此外，另一個關(guān)鍵推動力5G顯然也值得擁有姓名。

劉韶華表示，預(yù)計到2024年全球?qū)渴鸾?40萬個無線基站，數(shù)量較之現(xiàn)在將提升一倍。同時5G終端的出貨量將會從2019年的200萬部增長到2025年的15億部。

MIMO（多進(jìn)多出）和波束賦形等技術(shù)在5G中的應(yīng)用，使得射頻前端芯片的價值不斷增加。數(shù)據(jù)顯示，2020年僅移動終端中射頻前端芯片的市場規(guī)模將達(dá)到212億美元，年復(fù)合增長率達(dá)15.4%。

國產(chǎn)設(shè)備發(fā)展迎來商機(jī)

8英寸晶圓廠的優(yōu)勢與困境

優(yōu)勢：成熟制程、特色工藝開發(fā)、產(chǎn)品多樣化；固定和運(yùn)營成本低。

困境：8英寸晶圓代工廠供不應(yīng)求。

目前8寸晶圓廠的困境主要從兩個方面顯現(xiàn)出來。一是需求側(cè)，二是供給側(cè)。從需求方面來看，車用及物聯(lián)網(wǎng)MCU和MIC大量在8英寸廠投片；分立器件、MEMS、指紋識別IC等應(yīng)用8寸需求持續(xù)增長；部分MOSFET由6寸廠轉(zhuǎn)至8英寸廠投片。

供給側(cè)情況也不容樂觀，大廠產(chǎn)能利用率90%以上；8英寸新設(shè)備較少，二手設(shè)備供應(yīng)不足；核心設(shè)備緊缺。

據(jù)劉韶華介紹，物聯(lián)網(wǎng)等半導(dǎo)體第三波發(fā)展浪潮為200毫米晶圓廠注入了新的活力，預(yù)計2030年前市場持續(xù)增長。臺積電、聯(lián)電等世界先進(jìn)的8英寸晶圓代工產(chǎn)能滿載，均有擴(kuò)產(chǎn)計劃。

面對供不應(yīng)求的局面，產(chǎn)能擴(kuò)充成為大勢所趨。

未來幾年，功率器件市場增速迅猛，將達(dá)到23%。而MEMS傳感器達(dá)到18%；MCU、混合信號IC、射頻IC、智能卡IC增速在5-12%之間。

據(jù)SEMI預(yù)測，2019年-2022年期間，8英寸產(chǎn)能將增長14%，約70萬片/月。

然而，為什么應(yīng)用驅(qū)動會促進(jìn)8英寸特色工藝發(fā)展？就這一問題，劉韶華表示，從應(yīng)用的角度，應(yīng)用驅(qū)動提出了增加人和環(huán)境互動的的需求。從集成的角度，需要增強(qiáng)信息處理能力。此外，劉韶華強(qiáng)調(diào)，“使得特色工藝超越摩爾定律的關(guān)鍵在于‘多樣化’?！?

8英寸擴(kuò)產(chǎn)熱潮來襲

從上圖可以發(fā)現(xiàn)，8英寸晶圓廠在中國遍地開花。

據(jù)劉韶華介紹，中國大陸8英寸晶圓廠現(xiàn)有產(chǎn)線23條、在建產(chǎn)線6條，目前產(chǎn)能約80萬片/每月。

據(jù)SEMI預(yù)測2020年底中國大陸整體的8寸硅晶圓供應(yīng)產(chǎn)能將達(dá)到130萬片/月。

然而，產(chǎn)品的生產(chǎn)離不開設(shè)備，以下是設(shè)備市場的幾點(diǎn)現(xiàn)狀。

• 據(jù)Surplus Global統(tǒng)計，近年來全球8寸二手設(shè)備供應(yīng)量逐年萎縮。2018和2019年供應(yīng)量不足500臺。

• 由于二手設(shè)備流通量逐漸減少，導(dǎo)致設(shè)備價格在過去的幾年內(nèi)迅速上漲。目前二手設(shè)備價格處于歷史高位并且還在上漲。

• 部分國際大廠恢復(fù)了200mm的業(yè)務(wù)，享受市場供需緊張帶來的收益，以較高的價格出售新機(jī)器。

劉韶華表示，“新建月產(chǎn)能9萬片的8英寸成熟制程工廠，大約需要800臺各類設(shè)備，其中氧化/退火、刻蝕以及CVD是需求最多的工藝設(shè)備種類。隨著大陸擴(kuò)產(chǎn)熱潮，設(shè)備市場的前景也將讓人期待。“

需求的增多，碰上二手設(shè)備供應(yīng)不足、核心設(shè)備嚴(yán)重短缺等現(xiàn)狀，此等良機(jī)，被國產(chǎn)設(shè)備廠商趕個正著。

工藝解決方案

演講的最后，劉韶華就自家的8英寸設(shè)備的解決方案做了介紹。

上圖為北方華創(chuàng)的一些8英寸設(shè)備的解決方案。

北方華創(chuàng)與客戶保持著深入的合作，緊跟創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展的需求。并且多年來深耕12英寸設(shè)備的開發(fā)，并不斷將先進(jìn)的理念應(yīng)用于8英寸設(shè)備的持續(xù)創(chuàng)新，提供針對新需求的硬件設(shè)計和持續(xù)的工藝創(chuàng)新。