八英寸vs十二英寸圆晶,哪个是最合适的?

TAG 八英寸vs十二英寸圆晶,哪个是最合适的? 2019-5-14 From InterNet By 呆呆 hits

受指纹识别、LED驱动、电源管理、MOSFET和MCU等芯片产品火热的影响,全球的八英寸晶圆厂从去年到现在都一直处于产能满载的状况,某些代工厂甚至表示将购买新的八英寸产线来满足客户的需求;但另一方面,有一些专家则鼓吹,八英寸产线的时代使命已经完成,厂商和开发者需要转向主流的十二英寸产线。

 

其实关于这两个方向的讨论,一直都存在。就作者看来,对比当初八英寸对六英寸产线的逐步取替,晶圆代工厂的发展主流必然是往大尺寸转移,但还需要一个过程。

 

八英寸产能需求旺盛,升级转型同步推进

可以肯定的是,从目前状况看来,八英寸晶圆厂仍大有可为。

 

Lam Research的Reliant产品组总经理Evan Patton在接受外媒采访时提到,“200mm市场似乎会持续强劲到2030年或更后面”。SEMI的报告也显示,八英寸晶圆产能需求旺盛将会至少持续到2021年。

 

 

 

八寸晶圆厂数量和产能

全球领先的特色工艺晶圆制造企业——华虹宏力的营收数据也足以证实这一点。

 

该公司最新的财报显示,2017年Q4,华虹宏力的季度营收创造了历史新高的2.169亿美元,环比增长了3.3%,同比增长更是达到11.8%。放大到整个2017财年,华虹宏力的营收也同比增长12%,达到了8.081亿美元。以上数据从侧面反映,华虹宏力所聚焦的领域恰处在一个黄金时代。

 

以现在逐渐升温的物联网为例,随处可在的智能产品不但带来了MCU的需求,还带来了电源芯片、甚至指纹识别(智能家居中的智能锁)的需求。另外,工业、汽车应用也推动汽车电子和功率器件等需求爆发,而这恰好是八英寸厂所对口的领域,聚焦于此的代工厂随之收获巨大利好。但我们也要看到背后的一些困境。

 

产业链相关人士告诉记者,十二英寸晶圆厂逐渐成为主流,上游的设备厂商几乎都把精力集中于此,导致在八英寸上面投入的资源越来越少,甚至面临关键设备陆续停产的困扰,再加上二手设备市场供不应求的影响,打造完备的八英寸产线阻碍重重。

 

二手设备供应商Surplus Global的美洲和欧洲执行副总裁Emerald Greig也指出:“现市场上500种可用的八英寸设备难以满足工厂的需求。八英寸设备短缺的情况还会持续,一些设备的零部件的缺少则是又一问题。”

 

换句话说,虽然八英寸晶圆厂的火爆局面短期内不会改变,且完成设备折旧的厂房会带来更好的利润。但居安思危的企业已经意识到十二英寸厂是大势所趋。

 

知名数据分析机构IC Insights的研究数据显示,截至2017年底,十二英寸占全球IC晶圆厂产能的比例为66.1%,预计到2018年则提升至68.9%,2019年更会突破70%的市场占有率,到2021年底更可达到71.2%的水平。如果以硅晶圆的面积来看,这五年的年平均复合成长率可达8.1%。

 

各尺寸晶圆在全球半导体产能占据之比例

 

这就给此前以八英寸为主的华虹宏力,带来了新的挑战。过去,他们在八英寸上积累了丰富的差异化技术经验,如何依赖这些优秀工艺的基础,推动其往十二英寸转移,就成为了华虹宏力乃至全球八英寸晶圆厂考虑的重要问题。

 

十二英寸工艺,适合的才是最好的

往十二英寸产线迁移,需要考虑成本投入和人才招揽之外,运营方向和战略是重中之重。

 

半导体厂的成本可拆分成折旧、间接人员、材料及直接人员等项目,据TrendForce调查显示,以一座初期月产能约10k的28nm新晶圆厂作为假设基础,其折旧成本占整体营收约为49%,相较于晶圆代工一线厂折旧成本占比约23.6%,以及二线厂的25%,新厂折旧成本高出近一倍。

 

TrendForce进一步指出,由于新厂的关键技术人力不足,必须仰赖至少高于市场行情2~3倍的薪资吸引专业技术人才,借此提升客户关系及缩短产品量产的学习曲线。按他们估算,新厂的间接人员成本比重达34%,远高于一线厂与二线厂的10.2%与17.5%。

 

另外,占晶圆代工厂材料成本约三成的空白硅晶圆从去年以来一直供不应求,甚至有消息称中国新厂以高于一、二线大厂20%的价格确保空白硅晶圆供货无虞。在工艺选择方面,如果不根据市场需求选择工艺,则会面临投入大量资金,费尽力气开发出产品之后,才发现这已经是一个鸡肋的红海市场。因此对于新兴的十二英寸晶圆厂玩家来说,入局了之后,挑战才刚刚开始。

 

近年来,华虹集团胸怀大局开新局,迅速开启了大发展的新时代。随着政策和国家大基金的双重加持,集团旗下华虹宏力蓄势而发,正在大踏步走进这个大市场。

 

2017年8月,华虹集团与无锡市政府签署战略合作协议,将在无锡高新区建设数条十二英寸生产线,以超100亿美元的总投资,成为无锡市最大的单体投资项目。现华虹无锡项目一期已启动建设,产能规划为每月4万片,工艺等级90~65nm/55nm。

 

今年3月2日,华虹集团党委书记、董事长张素心先生在华虹无锡集成电路研发和制造基地项目开工仪式上表示:“这是一条特色工艺集成电路生产线,支持5G和物联网等新兴领域的应用”。这就是笔者把华虹作为一个转型代表的原因。

 

4月3日华虹集团又紧锣密鼓地举行了2018技术研讨会暨华虹半导体(无锡)有限公司一期(华虹七厂)桩基工程启动仪式。张素心董事长表示新时代、芯征程,华虹将全力以赴地承担起“910”工程的责任,全力建设好十二英寸新项目,在全球化合作的大生态体系基础上,支持和帮助国内半导体全产业链发展壮大,争取在全球产业分工体系中的话语权和影响力。

 

前面已经提到,华虹宏力是一个专注于差异化特色工艺的公司。经过多年的发展,他们已打造起涵盖 1.0μm 到90nm 工艺的专业且高附加值代工服务,包括嵌入式非易失性存储器、电源管理 IC、功率器件、射频等特色工艺平台以及标准逻辑、混合信号等通用工艺平台。华虹宏力在这些领域拥有深厚的技术积累。以90nm工艺为例,华虹宏力的八英寸厂已在这个节点成功量产。依赖于这些先进的经验,华虹宏力想在工艺上实现从八英寸到十二英寸的转移,已有相当的基础优势。

 

瞄准5G、物联网和汽车电子等新兴应用,也为他们带来了庞大的成长空间。

 

根据张素心董事长介绍:“无锡基地一期项目计划将于 2019 年上半年完成土建施工,下半年完成净化厂房建设和动力机电设备安装、通线并逐步实现达产,成为华虹在上海金桥、张江和康桥以外的第四个集成电路制造基地。”相信届时,5G将逐步商用,物联网也会迎来新阶段。

 

受当下市场与资本的双重驱动,八英寸产线持续紧俏,而十二英寸的需求也在迅速崛起。华虹宏力的“八英寸+十二英寸”双管齐下战略,将会是他们征战未来市场的武器。对这家晶圆厂来说,走的每一步似乎都恰到好处。

 

市场上的其他八英寸晶圆厂们,学会这种转型方式了吗?

 

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