对于模拟、MEMS和射频芯片需求的暴增,制造商将新建300mm晶圆厂_教育咨询

作者:Aileen 发布时间:2019-10-28 02:18:10 点击数:162

模拟、MEMS和射频芯片的需求不断增长,将会继续导致200mm晶圆厂产能和设备严重短缺,并且没有任何缓和的迹象。

目前,200mm晶圆厂产能紧张,预计2018年下半年的情况类似,并可能持续到2019年。事实上,2018年可能是连续第三年200mm晶圆厂产能紧张的情况。 200mm设备也是如此。

虽然需求状况似乎是该行业的一个亮点,但这种情况令许多客户在几方面感到焦虑。200mm的市场并不涉及300mm晶圆厂生产的前沿芯片,而是在成熟的节点上使用200mm晶圆厂制造大量器件。这些产品包括消费类器件、通信IC和传感器。

在200mm上,有一些复杂的变数。如下所述:

• IDM和无晶圆厂设计公司希望能够满足200mm晶圆厂生产芯片的需求。然而,供应商是否能够满足所有需求尚不清楚,因为全球200mm晶圆厂产能在现在和未来都将保持紧张。

• 作为回应,GlobalFoundries、三星、中芯国际、TowerJazz、台积电,联电等都争相增加200mm产能。与此同时,新的代工厂商SkyWater Technology也加入了200mm的竞争。

• 即使拥有200mm的产能,行业仍然陷于困境,因为无法在市场上找到足够的200mm晶圆厂设备。

• 其次,一些芯片制造商无法获得足够的200mm产能或设备,于是开始从长计议他们建设新200mm工厂的计划。相反,他们可能会建造300mm工厂。

对各方来说,这是一种复杂、焦虑的局面。联电业务管理副总裁Walter Ng表示:“我们看到,200mm仍然供不应求。要找到任何额外的产能是非常具有挑战性的。这曾经是一个周期性的事情。现在,由于200mm被充分分配,它已经成为新的规范。我们和业内其他人士认为,这是前进的方向。这不是特殊情况,而是全行业的情况。”

令人惊讶的是,至少到2030年左右,200mm晶圆厂预计仍然可行。和以前一样,我们面临的挑战是采购200mm设备,而这些设备仍然供不应求。

事实上,200mm的设备需求一段时间以来一直保持强劲,尽管一些人认为在2018年下半年会略有停顿,因为芯片制造商已经对他们的200mm晶圆厂计划进行了权衡。地缘政治问题也是一个因素。Semico Research制造总经理Joanne Itow表示:“200mm的产能仍然很紧张。有趣的是,对200mm二手设备的需求已经减少了一些。”

200mm晶圆厂的繁荣

IC市场分为几个部分。在行业前沿,芯片制造商正在以16nm/ 14nm和300mm晶圆厂生产芯片。在300mm晶圆厂,芯片制造商也在16nm/14nm以上的细分市场生产芯片。

300mm的两个细分市场都在扩大。Semico Research分析师Adrienne Downey表示:“除了代工厂增加的逻辑芯片产能之外,韩国和中国还增加了大量300mm产能用于存储器生产。”

但并非所有芯片都需要高级节点。模拟、MEMS、射频等都是在200mm和更小的晶圆上生产的。然而,佛山隆戈机械,对于许多这类器件来说,200mm是最佳选择。

第一座200mm晶圆厂出现于1990年,晶圆尺寸成为多年的标准。随着时间的推移,当芯片制造商在21世纪初开始迁移到更先进的300mm晶圆厂时,200mm应该会缩小。到2007年,200mm达到顶峰,市场开始下滑。

对于模拟、MEMS和射频芯片需求的暴增,制造商将新建300mm晶圆厂

图1:晶圆尺寸来源的相对差异 (来源:ICE)

然而,2015年末,行业看到了对200mm晶圆厂芯片的意外需求。这使IC供应链不堪重负,2016年和2017年造成了200mm 晶圆厂产能的短缺。进入2018年,200mm产能仍然紧张,看不到缓和的迹象。

尽管如此,对200mm的需求已经让业界大吃一惊,并迫使芯片制造商和晶圆厂工具供应商更加重视该技术。例如,代工厂采用新的改进工艺增加了200mm的产能。然后,几家晶圆厂工具供应商开始构建新的200mm设备。

SEMI的分析师Christian Gregor Dieseldorff认为,总体上200mm晶圆厂数量预计将从2016年的188个增加到2021年的202个。这个数字包括IDM和代工厂。

对于模拟、MEMS和射频芯片需求的暴增,制造商将新建300mm晶圆厂

图2:200mm晶圆厂数量的增长。 (来源:SEMI)

大部分新的200mm晶圆厂都是中国建造的。Dieseldorff表示:“我们目前正在关注在中国建设的四座200mm晶圆厂。用于代工、功率芯片和MEMS。还有两座已经公布(用于MEMS和功率芯片)。我们预计这些晶圆厂的建设将在今年年底以及明年年底前开始。”

一座典型的200mm晶圆厂每月产生大约40,000个晶圆。这些工厂在各种节点上生产晶圆,范围从6um到65nm不等。联电的Ng表示:“180nm / 130nm / 110nm有很多动作,这取决于特定的应用。RF,特别是RF SOI,正在推动大量的产能增长。功率芯片也包括在内。还有像BCD这样的东西。”