最近兩年，產(chǎn)能吃緊和漲價已經(jīng)成為了半導(dǎo)體業(yè)的永恒話題,。而在前些年,，還被很多人看不上眼,，覺得營收能力有限的8英寸晶圓代工產(chǎn)線,，最近一年一躍成為了香餑餑,，產(chǎn)能供不應(yīng)求,，營收能力大漲,，重新回到了行業(yè)視野的中心點。

就在前幾天,，8英寸晶圓代工產(chǎn)業(yè)龍頭世界先進和聯(lián)電同時爆出產(chǎn)能全滿的消息,。

世界先進三座8英寸廠產(chǎn)能全滿，還傳出其8英寸晶圓代工平均售價（ASP）將上漲5%~10%,，并開始篩選訂單，優(yōu)先生產(chǎn)高毛利產(chǎn)品,。

聯(lián)電也宣布,，8英寸廠產(chǎn)能全滿，將調(diào)漲價格并順勢擴產(chǎn),。由于產(chǎn)能明顯不足,，該公司在大陸的和艦廠也將擴產(chǎn)15%，據(jù)悉,，這是該廠近年最大的單一擴產(chǎn)動作,。

市場如此火爆，8英寸晶圓為何能產(chǎn)生這么大的誘惑力呢,？

SEMI的報告顯示,，2017年，全球的晶圓（硅片）出貨總面積為11810百萬平方英寸,，同比 增加10%,，全球晶圓總營收同比增長21%，晶圓價格上漲明顯,，累計上漲約10%,。

根據(jù)SEMI和IC insight的數(shù)據(jù)，2017年全球晶圓產(chǎn)能為17.9Mwpm（百萬片/月）,，其中,，8英寸片產(chǎn)能約為5.2 Mwpm。

預(yù)計到2021年，8英寸晶圓產(chǎn)能仍將逐步增長,，以可用硅晶圓面積計算,，每年平均增長幅度為1.1%。

在2017年的基礎(chǔ)上,，2018年8英寸晶圓價格繼續(xù)攀升,。目前，上游硅片產(chǎn)能難以滿足下游快速增長的需求,，SUMCO的一季報顯示,，本年度硅片出廠價格有望增長20%，2018年Q4價格將較2016年Q4增長40%,。

8英寸晶圓的優(yōu)勢

按照尺寸分類,，目前行業(yè)應(yīng)用的晶圓主要有6英寸、8英寸和12英寸這3種,，其中8英寸和12英寸的應(yīng)用量最大,。

而相較于12英寸產(chǎn)品，8英寸晶圓有諸多優(yōu)勢,，其中,，最主要的是以下兩個：

首先，8英寸晶圓已具備了成熟的特種工藝,，而特種工藝技術(shù)能夠使尺寸較小的晶粒包含較多的模擬內(nèi)容,，或支持較高電壓。

特種工藝技術(shù)包括高精度模擬CMOS,、射頻CMOS,、嵌入式存儲器CMOS、CIS,、高壓CMOS,、 BiCMOS和BCDMOS。這些特種技術(shù)對晶圓代工廠的工藝參數(shù)有較為嚴格的容差限制,，常用的DC-DC轉(zhuǎn)換器,、馬達驅(qū)動器、電池充電器IC一般都使用8英寸晶圓生產(chǎn),。

其次,，大部分8英寸晶圓廠設(shè)備已折舊完畢，固定成本較低,。8英寸晶圓廠的產(chǎn)能在上世紀90年代末期開始提升,，大部分晶圓廠現(xiàn)已完全折舊完畢，因此,，8英寸晶圓產(chǎn)品在經(jīng)營成本上極具競爭力,。

雖然當前設(shè)備供應(yīng)商不再制造8英寸晶圓廠所用的新設(shè)備,，但他們通常會與8英寸晶圓廠進一步合作，以極具成本效益的方式,，使舊設(shè)備壽命延長10~15年,。

除了以上這兩點，8英寸晶圓還具有其它優(yōu)勢,，這里就不再贅述了,。但總體而言，其各種優(yōu)勢,，萬變不離其宗,，核心都是成本，這是其最強的殺手锏,。

應(yīng)用需求驅(qū)動

在應(yīng)用端,，對8英寸晶圓代工的強勁需求主要來源于功率器件、電源管理IC,、影像傳感器,、指紋識別芯片和顯示驅(qū)動IC等。由于模擬/分立器件擁有成熟制程+特種工藝的特性,，因此,，這些產(chǎn)品絕大多數(shù)會采用8英寸或6英寸線生產(chǎn)。

當前,，8英寸晶圓產(chǎn)能中約47%來自于Foundry,，其余產(chǎn)能需求主要來自于IDM的模擬芯片、分立器件,、邏輯芯片和MEMS，其中模擬芯片,、分立器件和邏輯芯片（主要為MCU,、指紋識別芯片、CMOS等）,、MEMS等的產(chǎn)能需求占比已提升至50%,。

圖：8英寸晶圓的市場需求結(jié)構(gòu)（來源：SEMI）

功率器件需求強勁

當前，市場對功率器件的需求相當強勁,，而這也給了8英寸晶圓更多的商業(yè)機遇,。

汽車和工業(yè)應(yīng)用是功率器件增長的主要驅(qū)動力。據(jù)Gartner統(tǒng)計,，在全球半導(dǎo)體市場中,，工業(yè)應(yīng)用和汽車電子的增速最快，而工業(yè)應(yīng)用和汽車電子的應(yīng)用增量主要來自于功率半導(dǎo)體,。 

據(jù)IC insights預(yù)計,，在功率半導(dǎo)體年出貨量方面，2016~2021的年復(fù)合增長率為5.2%。2017年,，功率分立器件銷售額同比增長10.4%,。受益于汽車和工業(yè)應(yīng)用驅(qū)動，預(yù)計未來3年功率分立器件市場仍將保持5%左右的增速,。

SEMI的數(shù)據(jù)顯示,，功率分立器件約占8英寸晶圓應(yīng)用的16%。由于8英寸晶圓設(shè)備短缺,，全球8英寸晶圓產(chǎn)能增長率僅為1~2%,， 低于功率半導(dǎo)體和功率分立器件的增速。

因此,，汽車電子和工業(yè)應(yīng)用對功率半導(dǎo)體需求大于供給導(dǎo)致功率半導(dǎo)體漲價,，而功率半導(dǎo)體對8英寸晶圓產(chǎn)能需求大于供給，導(dǎo)致8英寸晶圓漲價,。

在所有功率器件中,，IGBT是最具增長潛力的。IHS預(yù)計,，全球IGBT市場在2016~2021期間的年復(fù)合增長率為8%,，汽車和工業(yè)應(yīng)用是主要驅(qū)動力，而全球MOSFET市場在2016~2021期間的年復(fù)合增長率為3%,，工業(yè)應(yīng)用仍然是主要驅(qū)動力,。

硅片產(chǎn)量有限

放眼全球，硅片供應(yīng)商主要有日本信越,、Sumco,、中國臺灣的環(huán)球晶圓、德國Silitronic和韓國SK Siltron等,，前5大廠商市場占有率超過90%,。此外，臺灣地區(qū)的合晶科技,、 Ferrotec也是8英寸硅片的重要供應(yīng)商,。據(jù)統(tǒng)計，2017年全球8英寸硅片產(chǎn)能約為5.4Mwpm,。

圖：全球主要硅片生產(chǎn)商及市場占有率（來源：中時電子報）

目前,，全球超過三分之一的8英寸硅片在日本生產(chǎn)。從2016年開始,，日本國內(nèi)8英寸硅片產(chǎn)量和銷售量持續(xù)提升,，而庫存水平逐漸下降，存貨比率從最高點的90%下降至2017年底的44%,。

需求的持續(xù)增加使得8英寸硅片在2017年Q1供給緊張,，并從2017年上半年開始漲價,，2017全年漲價幅度約為3%，而到了2018年Q1,，8英寸硅片持續(xù)缺貨,，漲價幅度達到了10%。

根據(jù)硅片巨頭Sumco在一季報披露的內(nèi)容,，預(yù)計硅片價格在2018和2019 會持續(xù)增長,。

Sumco認為，8英寸晶圓的供給量增長有限,，且生產(chǎn)設(shè)備又不易取得,，晶圓代工廠難以對8英寸硅片擴充產(chǎn)能， 8英寸硅片會呈現(xiàn)長期供應(yīng)緊張狀態(tài),，恐將缺貨至2021年,。

從目前情況來看，雖然自2017年以來8英寸硅片價格上漲幅度超過10%,， 但是從長周期來看,，當前8英寸硅片價格仍處于歷史低位，從2007年至今,，8英寸硅片價格下降約40%,，大部分硅片生產(chǎn)廠的8英寸產(chǎn)品已虧損多年，因此,，即使8英寸硅片價格上漲,，硅片巨頭的擴產(chǎn)意愿也并不強烈。

可見,，在產(chǎn)業(yè)源頭——硅片產(chǎn)能遲遲跟不上去,，是導(dǎo)致全行業(yè)缺貨的根源。由于市場上的硅片供應(yīng)不足,，使得下游的晶圓代工企業(yè)處于無米下鍋的境地,，從而難以滿足廣大IC設(shè)計和IDM客戶的需求，價格自然水漲船高,。

有強勁的需求，自然就會有產(chǎn)能的擴充,。據(jù)悉,，目前在積極擴產(chǎn)8英寸硅片的主要有合晶科技、Ferrotec,，還有AST（超硅）,、Gritek（有研新材）、JRH（金瑞泓）等,。

鄭州合晶硅材料生產(chǎn)項目于2017年7月動工,，一期規(guī)劃每月20萬片的8英寸硅片產(chǎn)能,。2017年中，環(huán)球晶圓與Ferrotec宣布合作,，F(xiàn)errotec負責生產(chǎn)8英寸硅片,，環(huán)球晶圓出技術(shù)并保證品質(zhì)，規(guī)劃三期,，每期規(guī)劃月產(chǎn)能增加15萬片,。

8英寸晶圓代工廠減少

據(jù)統(tǒng)計，從2008到2016年,，有37座8英寸晶圓代工廠關(guān)閉,，同時有15座廠從8英寸轉(zhuǎn)換為12英寸，截至2016年,，全球8英寸晶圓代工廠已減少至180座左右,。

而據(jù)SEMI統(tǒng)計，全球8英寸晶圓廠產(chǎn)能增長速度極低,，2015~2017年僅增長約7%,。

另外，部分6英寸產(chǎn)線關(guān)閉,，將產(chǎn)能轉(zhuǎn)單至8英寸線,。2010~2016年間，約有25座6英寸晶圓廠關(guān)閉,，相應(yīng)產(chǎn)能減少約453 k wpm（換算為8英寸）,，而6英寸線產(chǎn)能減少之后，原產(chǎn)線的產(chǎn)品（如分立器件,、功率器件,、MEMS、模擬芯片）將會切換至8英寸晶圓產(chǎn)線,。

晶圓代工產(chǎn)能與交期吃緊

目前,，全球8英寸晶圓代工線產(chǎn)能利用率逼近100%，而產(chǎn)能拓展?jié)摿τ邢?，受此影響,，與2017年Q2相比，今年同期主要半導(dǎo)體元器件的交貨時間明顯延長,，與前幾個季度相比,，模擬器件、傳感器,、分立器件和32位MCU等交貨時間均增加,，最緊張的交貨時間已延長至 40~50周。

digitimes的數(shù)據(jù)顯示,，臺灣地區(qū)主要晶圓代工產(chǎn)能利用率不斷增長,，截至今年6月,，產(chǎn)能利用率為94.7%，同比增長了1.3%,。當前臺灣地區(qū)主要晶圓代工廠8英寸線產(chǎn)能約為1100~1200 千片/月,。

目前，大部分的模擬,、分立器件市場由IDM大廠把持,，如英飛凌、德州儀器（TI）等,，但因產(chǎn)能有限,，這些IDM通常會將訂單外包給Foundry代工廠，同時,，在從6英寸轉(zhuǎn)向8英寸過程中,，部分IDM的主要產(chǎn)能專注于12英寸線，沒有額外增添8英寸線,，這樣就不得不將 8英寸產(chǎn)品外包,。因此，大部分IDM擴產(chǎn)幅度比需求增長幅度低,，外包的比例會越來越高,， 這樣就加劇了Foundry廠訂單供不應(yīng)求的局面。

據(jù)統(tǒng)計,，在2017 年,，8英寸晶圓代工主力華虹半導(dǎo)體的 8吋晶圓產(chǎn)能為168K/月，中芯國際的產(chǎn)能為234K/月,，占晶圓總產(chǎn)能的比例超過40%,。

而臺積電的8英寸晶圓代工產(chǎn)能占其總產(chǎn)能的比例約為14%；聯(lián)電方面,，其官方在上個月曾經(jīng)表示,，該公司的8英寸晶圓代工產(chǎn)能供不應(yīng)求，已開始一次性漲價,。此外,，聯(lián)電在大陸的8吋廠——和艦將啟動3年多來最大規(guī)模擴產(chǎn)，幅度達 15%,，預(yù)計將在2019年Q 2完成,。

在功率器件方面，大陸的揚杰科技收益頗豐,。在其6英寸產(chǎn)線的基礎(chǔ)上,，該公司正在積極規(guī)劃8英寸線,，同時在儲備8英寸晶圓和IGBT技術(shù)人才,。

設(shè)備供給不足

前文多處提到,，市場對8英寸晶圓廠使用的設(shè)備供應(yīng)不足，也是導(dǎo)致產(chǎn)能吃緊的一個重要原因,。

由于多數(shù)8英寸晶圓代工建廠時間較早,，運行時間大多長達10年以上，部分設(shè)備太老舊或者難以修復(fù),，同時,，由于當前12英寸晶圓代工廠資本支出規(guī)模巨大，部分廠商停止了8英寸晶圓產(chǎn)線,，使得相關(guān)設(shè)備供應(yīng)商缺乏研發(fā)和生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備的積極性,。

目前，8英寸晶圓代工產(chǎn)線設(shè)備主要來自二手市場,，多來自從8英寸向12英寸升級的內(nèi)存廠商,，如三星和海力士，而舊設(shè)備市場資源有限,，已經(jīng)呈現(xiàn)出逐漸枯竭的態(tài)勢,，其中，蝕刻機,、光刻機,、測量設(shè)備最為搶手。

結(jié)語

綜上,，需求端的火爆與強勁增長,，以及供給側(cè)（硅片、晶圓代工產(chǎn)能和設(shè)備供給等）的不足,，共同造就了最近兩年8英寸晶圓市場供不應(yīng)求的局面,。而從目前及可預(yù)見未來的情況來看，這種狀況還難以得到緩解,。

不過,，從另一層面來看，這種火熱的市場行情顯示出半導(dǎo)體業(yè)積極和具有活力的一面,，能引起更多的關(guān)注,，增加信心，可操作的空間也會更大,。這些對于中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說不無裨益,。