【產(chǎn)業(yè)】8英寸擴產(chǎn)熱潮來襲
北方華創(chuàng)科技集團股份有限公司首席科學家劉韶華以《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)科技集團股份有限公司首席科學家劉韶華以《NAURA助力8英寸特色工藝市場創(chuàng)新發(fā)展》為題,解讀了相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展和趨勢。
此次演講共包括三個部分,第一,應用驅(qū)動,8英寸的特色工藝市場的繁榮;第二,產(chǎn)能擴充,國產(chǎn)設備發(fā)展迎來了商機;第三,開拓創(chuàng)新,8英寸設備的工藝解決方案。
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)展的主要領域。
尤其是汽車電子領域,劉韶華表示,“汽車電子現(xiàn)如今處在時代的風口,是8寸特色工藝非常大的市場?!?
如果將汽車進行拆分,會發(fā)現(xiàn)功率器件在汽車中的應用是十分廣闊的,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)設備將達到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,另一個關鍵推動力5G顯然也值得擁有姓名。
劉韶華表示,預計到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(多進多出)和波束賦形等技術在5G中的應用,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)模將達到212億美元,年復合增長率達15.4%。
國產(chǎn)設備發(fā)展迎來商機
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;固定和運營成本低。
困境:8英寸晶圓代工廠供不應求。
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英寸新設備較少,二手設備供應不足;核心設備緊缺。
據(jù)劉韶華介紹,物聯(lián)網(wǎng)等半導體第三波發(fā)展浪潮為200毫米晶圓廠注入了新的活力,預計2030年前市場持續(xù)增長。臺積電、聯(lián)電等世界先進的8英寸晶圓代工產(chǎn)能滿載,均有擴產(chǎn)計劃。
面對供不應求的局面,產(chǎn)能擴充成為大勢所趨。
未來幾年,功率器件市場增速迅猛,將達到23%。而MEMS傳感器達到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,為什么應用驅(qū)動會促進8英寸特色工藝發(fā)展?就這一問題,劉韶華表示,從應用的角度,應用驅(qū)動提出了增加人和環(huán)境互動的的需求。從集成的角度,需要增強信息處理能力。此外,劉韶華強調(diào),“使得特色工藝超越摩爾定律的關鍵在于‘多樣化’。“
8英寸擴產(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預測2020年底中國大陸整體的8寸硅晶圓供應產(chǎn)能將達到130萬片/月。
然而,產(chǎn)品的生產(chǎn)離不開設備,以下是設備市場的幾點現(xiàn)狀。
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據(jù)Surplus Global統(tǒng)計,近年來全球8寸二手設備供應量逐年萎縮。2018和2019年供應量不足500臺。
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由于二手設備流通量逐漸減少,導致設備價格在過去的幾年內(nèi)迅速上漲。目前二手設備價格處于歷史高位并且還在上漲。
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部分國際大廠恢復了200mm的業(yè)務,享受市場供需緊張帶來的收益,以較高的價格出售新機器。
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臺各類設備,其中氧化/退火、刻蝕以及CVD是需求最多的工藝設備種類。隨著大陸擴產(chǎn)熱潮,設備市場的前景也將讓人期待?!?
需求的增多,碰上二手設備供應不足、核心設備嚴重短缺等現(xiàn)狀,此等良機,被國產(chǎn)設備廠商趕個正著。
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)新技術發(fā)展的需求。并且多年來深耕12英寸設備的開發(fā),并不斷將先進的理念應用于8英寸設備的持續(xù)創(chuàng)新,提供針對新需求的硬件設計和持續(xù)的工藝創(chuàng)新。