晶圆厂产能不足下的思考

博主6年前 (2020-10-03)半导体技术精帖2166

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近期,晶圆代工产能越发紧张,一方面是因为行业一直处于供不应求的状态,而且已经持续了一年左右的时间。另一方面,华为禁令效应也在客观上起到了催化剂的作用,由于在禁令正式生效之前,华为大量下单各种芯片,进一步加剧了这种产能与需求之间的不平衡。



据中国台湾地区媒体报道,由于代工产能供不应求,有IC设计厂商透露,联电和世界先进已经调涨近期新投片的价格,并通知客户要调升今年第四季度与明年的代工价格。据悉,联电的0.18微米制程,世界先进的0.15微米制程产能很满。

总体来看,目前8吋(200mm)晶圆代工厂产能最吃紧,从0.13微米至0.18微米制程产能都很满,而12吋(300mm)厂则是28nm以下制程产能最紧张。

特别是在8吋产能方面,最受业界关注,而涨价最为猛烈的,则是显示面板驱动IC,一方面是因为今年大尺寸显示面板销售非常紧俏,推升了市场对相应驱动IC的需求,另外,过去几年,驱动IC价格相对较低,具有很大的上涨空间。

价格涨幅百分比方面,有IC设计厂商表示,有些品类不只是个位数,有MCU厂家表示,晶圆交期开始拖长后,虽然现阶段尚未涨价,但现在若想额外增加投片,就要加价一至二成,而晶圆代工厂也正在与其洽谈第四季度的涨价幅度,据说在谈判桌上没有多少话语权的厂商,也要遭受二成左右的加价。

在这样的背景下,8吋产能紧张程度会延续到2021上半年,除非有厂商愿意从8吋转至12吋晶圆生产,只有这样才能在短时间内缓和8吋产能的紧张情况。目前看来,以晶粒较大的指纹辨识IC等产品转到12吋生产的可行性较高。

指纹辨识IC厂商神盾证实,该公司确实从一、两年前就着手规划从8吋转至12吋晶圆生产,预计今年下半年流片,明年将会大量转换。除了成本之外,产能是神盾此举更重要的考量因素。

这就像当年6吋晶圆产能爆满一样,IC设计厂商只好在新产品设计时选择8吋晶圆厂生产,这段产能转换的过渡期大约需要一至两年。

大尺寸晶圆的宿命




晶圆尺寸越大,可利用效率越高。12吋晶圆拥有较大的晶方使用面积,得以达到效率最佳化,相对于8吋晶圆而言,12吋的可使用面积超过两倍。

来自IC Insights的统计和预测显示,2018-2021年间,全球范围内可量产的12吋晶圆厂每年都会增加,到2021年,将达到123家,而这一数字在2016年为98家,基本上所有新建设的晶圆厂都将用来生产目前急缺的DRAM、闪存,或者增强现有的代工能力。截至2016年底,12吋晶圆贡献了全球IC晶圆厂产能的63.6%,预计到2021年底这一数字将达到71.2%,在这5年内,以硅片面积计算的年复合平均增长率达到8.1%。
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