隨著5G的大力推廣,5G智能手機的滲透率提升,,使得其中許多元件需求大幅提升,。
而2020年以來,因為新冠肺炎疫情的沖擊,,使得宅經(jīng)濟興起,包括筆電、平板的購買量也同時爆發(fā),,這使得以8英寸晶圓廠為生產(chǎn)主力的功率元件,、電源管理IC、影像感測器,、指紋識別芯片和顯示驅(qū)動IC等產(chǎn)品的供應(yīng)更是吃緊,,而這一切的問題就歸咎到8英寸晶圓產(chǎn)能不足所導(dǎo)致。而且,,這情況還將延續(xù)到2021年以上,,短期內(nèi)難有緩解的機會。
至于,,8英寸晶圓產(chǎn)能跟不上市場需求成長,,導(dǎo)致供需失衡的原因,日前也有研究調(diào)查機構(gòu)認為,,其關(guān)鍵因素就在于一直以來8英寸晶圓廠投資不足所造成,。
事實上,過去的幾十年來,,晶圓代工廠商一直在提升標準晶圓的尺寸,,從4英寸到6英寸,再到8英寸,,以致到當(dāng)前最新進的12英寸,。長期以來,人們一直認為12英寸晶圓要優(yōu)于8英寸晶圓,,因為更大的晶圓尺寸可以減少浪費,,而且還可以提高晶圓代工廠的日產(chǎn)量。
也因為以上的認知,,現(xiàn)階段已經(jīng)沒有多少晶圓代工廠致力于6英寸或更小尺寸的晶圓產(chǎn)能的發(fā)展,。
不過,許多晶圓代工廠仍在營運著8英寸晶圓的的生產(chǎn)線,,其中包括臺積電,、三星,以及許多二線代工廠,,目前都提供這一節(jié)點的晶圓代工服務(wù),,如格芯、中芯國際,、聯(lián)電,、高塔半導(dǎo)體,以及世界先進等廠商,。而目前許多用于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和5G的元件或芯片,,還有部分模擬芯片,、MEMS芯片和RF解決方案等都繼續(xù)采用8英寸晶圓來生產(chǎn)。
因此,,8英寸晶圓廠目前雖不如12英寸晶圓廠以先進制程來生產(chǎn)最尖端的CPU,、GPU、FPGA等產(chǎn)品,,但卻是不可或缺的重要關(guān)鍵,。
只是,依照過往的經(jīng)驗,,8英寸晶圓本應(yīng)隨著12英寸晶圓使用的提升而逐漸減少,,這預(yù)期在2007年至2014年期間也的確如此,但之后卻出現(xiàn)了轉(zhuǎn)變,。原因是8英寸晶圓的生產(chǎn)線非常成熟,,且成本低,這使得許多原本8英寸晶圓的客戶,,在遷移到更大的晶圓進行生產(chǎn)之后,發(fā)現(xiàn)并沒有獲得太多好處,。尤其,,當(dāng)客戶們希望使用成熟且低廉的技術(shù)來生產(chǎn)之際,會發(fā)現(xiàn)8英寸晶圓的實用性優(yōu)于12英寸晶圓,,這也是許多物聯(lián)網(wǎng)傳感器等產(chǎn)品會使用相對成熟節(jié)點的主要原因,。
而在新冠肺炎疫情大流行之前,許多代工廠的8英寸晶圓廠產(chǎn)能利用率就已經(jīng)很高,。
例如晶圓代工龍頭臺積電,,過去在新增8英寸晶圓產(chǎn)能方面的速度緩慢,這就讓8英寸晶圓產(chǎn)能一直維持著吃緊的狀態(tài),。不過,,這并不代表著每個有8英寸晶圓產(chǎn)線的代工廠的利用率都很高。因為在某些情況下,,一家公司將一款新產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到新的晶圓廠時,,可能需要大量的時間和資金。
也就是說,,如果一家公司在代工廠A所生產(chǎn)的產(chǎn)品要轉(zhuǎn)移至代工廠B進行生產(chǎn)時,,因為過程中必須要花費重新設(shè)計的成本與時間,其中又以重新設(shè)計光罩的花費最高,,這使得相關(guān)產(chǎn)品的成本將會大幅提升,,因此造成同是8英寸晶圓代工廠,但是產(chǎn)能利用率卻會有差異的情況,。
不過,,8英寸晶圓廠產(chǎn)能利用率落差的狀況在新冠肺炎疫情大流行之后有了改變,。因為宅經(jīng)濟的發(fā)酵,使得個人電腦及消費性電子產(chǎn)品的銷量大爆發(fā),,這讓各種芯片有了突破性的需求,,這使得各8英寸晶圓廠的產(chǎn)能持續(xù)呈現(xiàn)滿載,以用來生產(chǎn)新的產(chǎn)品,,這也就給供應(yīng)鏈帶來了壓力,。
廠商指出,當(dāng)前包括電源,、CMOS圖像傳感器,、RF射頻等產(chǎn)品都供應(yīng)吃緊。另外,,隨著5G終端設(shè)備與汽車電子未來的需求可望提升,,則Wi-Fi和藍牙芯片的需求未來也面臨缺少的壓力。
另外,,先前華為受到美國禁售令的制裁,,在禁令生效前的大量市場采購,也使得市場面臨供需失衡的情況,。即使到現(xiàn)在,,華為的競爭對手,如小米等也都仍在持續(xù)地加緊采購半導(dǎo)體產(chǎn)品,,期望使自己的產(chǎn)品補足華為在禁令生效后于市場上所遺留缺口,,這就使得相關(guān)晶圓代工廠也在盡力解決缺少產(chǎn)能的問題。
根據(jù)統(tǒng)計,,預(yù)測到2021年全球?qū)⑿略雒吭?2萬片的8英寸晶圓產(chǎn)能投入生產(chǎn),,使得到時全球8英寸晶圓的總產(chǎn)能將超過每月640萬片。只是,,這樣的產(chǎn)能似乎還無法完全紓解目前市場上的產(chǎn)能壓力,。
臺積電董事長劉德音就曾經(jīng)表示,2021年半導(dǎo)體景氣仍然非常樂觀,,使得臺積電產(chǎn)能確實吃緊,。但是,臺積電未來仍盡量會幫助客戶有更好成長,。
聯(lián)發(fā)科董事長蔡明介也表示,,據(jù)根供應(yīng)商消息表示,2021年上半年產(chǎn)能吃緊情況,,目前估計還是不容易獲得紓解,。而產(chǎn)能吃緊原因,主要在于過去幾年業(yè)界在成熟制程上的投資不夠多,,而先進制程投資金額又龐大所致,。
力積電董事長黃崇仁則是對產(chǎn)能解決狀況看法更為保守,,指出全球晶圓代工產(chǎn)能不足會持續(xù)到2022年之后,原因包括需求成長率大于產(chǎn)能成長率,,且包括5G及人工智能(AI)等應(yīng)用將帶動更多需求,。
就以上的產(chǎn)業(yè)高層的看法可得知,盡管各家晶圓廠已經(jīng)開始預(yù)作準備,,但要在2021年要解決8英寸晶圓產(chǎn)能欠缺的情況仍不樂觀,。