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全球8英寸需求爆发,驱动设备与材料商机!(附中国8英寸项目地图)

2019-08-06
  • 全球8英寸需求爆发,给包括中国在内的设备与材料商带来良好机遇!

  • 亚化咨询主办的中国晶圆制造材料技术与市场论坛9月10-11日将在杭州召开。8英寸设备与材料将是讨论重点之一。

  • 会议拟定安排参观杭州士兰微8英寸芯片生产线。

 

——中国大陆8英寸项目情况

 

12英寸的晶圆厂往往进行90nm及以下制程的生产,而8英寸晶圆厂往往进行0.25um-0.13um或再进一步到90nm制程的生产,几乎没有涉及到60nm以下制程,所以在晶圆厂投资规模方面,8英寸晶圆厂的投资往往要低于12英寸晶圆厂的投资。

 

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相比于12英寸晶圆厂,8英寸晶圆厂仍旧具备一定的竞争优势:1.拥有特种工艺;2.折旧成本较低;3.光罩及设计服务的成本较低;达到成本效益生产量要求较低。

 

如今,一方面受益近些年于汽车电子、IoT等的迅速发展(应用于汽车电子、IoT、工业领域的半导体多为8英寸厂产品),另一方面部分6英寸晶圆产线关闭后产品转单至8英寸晶圆厂,全球8英寸需求不断攀升,IDM产能不足后部分产能转给了代工厂,8英寸晶圆代工迎来了景气周期。

 

从大数据挖掘服务提供商—希维科技与亚化咨询合作研究的半导体生产销售指数(PSI)来看,以数家A股上市企业为代表,中国大陆半导体行业2019年第2季度与2018年同期相比,已呈现明显上升趋势。

 

中国大陆8英寸Fab项目布局情况

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亚化咨询统计了目前中国大陆8英寸晶圆厂的投资及生产情况:中国大陆新建的8英寸晶圆厂数量要小于新建的12英寸晶圆厂,多数8英寸晶圆厂已经运行多年。相关的企业有华虹宏力、台积电、和舰科技、上海先进等专业代工厂,也有士兰微、华润微电子、燕东微电子等国内IDM企业,产品主要涉及MEMS、IGBT、电源管理IC等产品。目前多个项目正在运行当中,部分项目将在未来2-3年内陆续投产。

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——全球8英寸晶圆厂面临的设备供应危机

 

在全球8英寸需求爆发的同时,另个问题却出现了:8英寸的供给跟不上!

 

2017年底以来,8英寸晶圆代工出现供不应求的情况,而意图新建或扩建8英寸产能的企业还面临着一个问题:8英寸设备买不到!

 

早在2008年,12英寸晶圆厂就成为了全球主流晶圆尺寸生产,短短数年间,12英寸晶圆厂数量迅速增加,12英寸设备的需求也水涨船高,由于12英寸设备高昂的价格及利润,国际设备生产商纷纷转向12英寸设备的生产。

 

相比之下,8英寸晶圆厂就显得颇受冷落。20世纪末8英寸晶圆厂迅速增加,到了2007年,全球8英寸晶圆厂数量达到了200座的巅峰水平。然而受到2008年金融危机及12英寸晶圆厂成为主流的影响,2008年-2016年间,全球总计关闭近40家8英寸晶圆厂,同时有15个8英寸晶圆厂切换至12英寸。在此情况下,全球半导体制造企业对于8英寸晶圆厂的投资保持较为谨慎的态度,鲜有新建的8英寸晶圆厂。因此,在2008-2016年间,国际8英寸设备供应商的扩产意愿不高,部分关键设备甚至已经停产。

 

目前,8英寸晶圆厂设备主要来自二手市场,多来自8英寸切换至12英寸的内存厂商,如三星和海力士。但是,由于一方面多数8英寸晶圆厂建厂时间早,运行时间长达十年甚至以上,部分设备也已运行较长时间,过于老旧;另一方面,现在8英寸需求旺盛,全球的8英寸晶圆厂已经满载,难有即将关闭的产线。因此,目前8英寸二手设备资源也越发枯竭,全球8英寸晶圆厂都在面临设备紧缺的危机,尤其是蚀刻设备、光刻设备、测量设备等。

 

2018年台湾企业8英寸晶圆产线情况

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而这也引发了市场上对二手8英寸设备的争夺。这导致新建的8英寸晶圆厂在设备方面的选择面越来越窄:

 

1. 为新设备或二手设备支付高昂的费用,其生产的产品也要分担更多的成本,这将会使其失去一定的竞争力,或者试图延长摊销期,但这存在较大的风险。

2. 购买老旧或有部分故障的二手设备,试图将其修复。

3. 在先进芯片制造商升级时,购买其出售的整个晶圆厂。

4. 使用原先的设备或改造已有设备,提升设备性能和功能。

 

举个例子,海辰半导体无锡8英寸非存储晶圆厂,生产设备就是由海力士韩国清川M8厂搬至无锡。

 

——中国新建8英寸晶圆厂为大陆设备供应商带来机遇

 

中国8英寸设备的市场机遇来自于国际大厂普遍停产。根据VLSI research公布的数据,设备行业在12英寸平台开发上投入了116亿美元,几乎是开发8英寸平台的9倍。

 

中国曾出台了科技重大专项之“极大规模集成电路制造装备与成套工艺专项”(02专项),我国半导体设备业实现了从无到有的突破。

 

北方华创微电子装备有限公司副总裁刘韶华表示,二手设备市场短缺,而旧的设备硬件设计过时、软件升级困难、工艺支持不足、而且零配件采购和维护不便,所以国产设备特色开发迎来机遇。

 

她强调,国产设备能定制开发,制定全面的解决方案;能针对新需求做最新的硬件设计,有持续的工艺创新和便携的零部件供应;另外,本土设备厂还能提供专业的本土化的服务团队,以及产业链的深度合作。

 

北方华创官网消息,2019年6月25日,燕东微电子8吋生产线建设项目现场举行了首批设备搬入仪式,北方华创8英寸NMC508C刻蚀机作为首批设备在仪式上搬入厂房。此举标志着燕东8英寸线项目从建设期向生产运营期迈出重要一步,为年底出产2万片晶圆打下了坚实基础。

 

除首台搬入的等离子硅刻蚀机外,北方华创即将搬入的设备,还包含多晶硅刻蚀机、金属刻蚀机、深硅刻蚀机、磁控溅射PVD、高温扩散炉、中温氧化炉、湿法清洗机、湿法去胶机等设备。据亚化咨询了解,北京燕东微电子科技有限公司已向北方华创下了12台ICP刻蚀设备的订单。

 

亚化咨询认为,目前国际设备供应大厂对于重启已停止的8英寸设备生产仍然处于观望态度,想要解决中国未来新建8英寸晶圆厂的设备问题,国产化既是机遇,也是必由之路。