晶圓是制造半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)性原材料。 極高純度的半導(dǎo)體經(jīng)過(guò)拉晶、切片等工序制備成為晶圓,晶圓經(jīng)過(guò)一系列半導(dǎo)體制造工藝形成極微小的電路結(jié)構(gòu),再經(jīng)切割、封裝、測(cè)試成為芯片,廣泛應(yīng)用到各類電子設(shè)備當(dāng)中。
晶圓和芯片關(guān)系
芯片是晶圓切割完成的半成品芯片是由N多個(gè)半導(dǎo)體器件組成 半導(dǎo)體一般有二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、小功率電阻、電感和電容等等。硅和鍺是常用的半導(dǎo)體材料,他們的特性及材質(zhì)是容易大量并且成本低廉使用于上述技術(shù)的材料。一個(gè)硅片中就是大量的半導(dǎo)體器件組成,當(dāng)然功能就是按需要將半導(dǎo)體組成電路而存在于硅片內(nèi),封裝后就是IC了。
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,晶圓需求大增。硅片尺寸越大則每片硅片上可以制造的芯片數(shù)量就越多,從而制造成本就越低。因此,硅片尺寸的擴(kuò)大和芯片制程的減小是集成電路行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的兩條主線。目前,市場(chǎng)主流硅片出貨已經(jīng)集中在8英寸、12英寸等大尺寸硅片上。
為何8吋如此搶手?
正因?yàn)槭袌?chǎng)需求如此強(qiáng)勁,未來(lái)幾年對(duì)8吋晶圓產(chǎn)能的需求不斷提升,為了滿足需求,新的產(chǎn)線建設(shè)陸續(xù)上馬,這說(shuō)明目前的產(chǎn)能無(wú)法完全滿足供給需求。
首先,當(dāng)然是模擬芯片應(yīng)用需求強(qiáng)勁,特別是隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G及新能源汽車的逐步落地,對(duì)功率器件的需求相當(dāng)強(qiáng)勁,而這也給了8吋晶圓更多的商業(yè)機(jī)遇。
其次,8吋晶圓代工產(chǎn)能與交期一直都比較緊張。主要晶圓代工廠的8吋線產(chǎn)能普遍緊張,而且,大部分模擬、分立器件市場(chǎng)由IDM大廠把持,如英飛凌、德州儀器等,但因產(chǎn)能有限,這些IDM通常會(huì)將訂單外包給Foundry廠代工,同時(shí),在從6吋轉(zhuǎn)向8吋過(guò)程中,部分IDM的主要產(chǎn)能專注于12吋線,沒(méi)有額外增添8吋線,這樣就不得不將8吋產(chǎn)品外包。因此,大部分IDM擴(kuò)產(chǎn)幅度比需求增長(zhǎng)幅度低,外包的比例會(huì)越來(lái)越高,這樣就加劇了Foundry廠訂單供不應(yīng)求的局面。
再有,相關(guān)設(shè)備供給不足(很多設(shè)備廠都已經(jīng)不再出產(chǎn)8吋晶圓加工設(shè)備了,因此,這些年全球、特別是中國(guó)大陸地區(qū)的二手8吋晶圓設(shè)備很受歡迎)、8吋硅片產(chǎn)量受限等,也都是形成整體市場(chǎng)產(chǎn)能吃緊的原因。
中國(guó)市場(chǎng)將爆發(fā)
在這樣的行業(yè)形式下,中國(guó)的IDM、Fabless、Foundry都在從8吋晶圓市場(chǎng)獲益,同時(shí)也是推動(dòng)該市場(chǎng)火熱的重要?jiǎng)恿Α?/p>
從上圖也可以看出,2018年,中芯國(guó)際和華虹宏力的收入主要源于40nm及更大節(jié)點(diǎn)制程工藝,特別是華虹,更為突出。而制造90nm及更大節(jié)點(diǎn)制程芯片時(shí),主要采用的就是8吋晶圓。相信,在2019年,這兩家的整體狀況依然會(huì)是這樣,只是在個(gè)別比例上有些變化。
中芯國(guó)際方面表示:“經(jīng)過(guò)兩年的積累,我們不僅進(jìn)一步縮短了先進(jìn)技術(shù)的差距,也全面拓展新的成熟工藝技術(shù)平臺(tái)?!痹摴镜谌径葮I(yè)績(jī)優(yōu)于指引。中國(guó)區(qū)客戶需求強(qiáng)勁,營(yíng)收占比達(dá)60.5%,環(huán)比增長(zhǎng)10%。物聯(lián)網(wǎng)、智能家居帶動(dòng)需求,消費(fèi)電子領(lǐng)域營(yíng)收環(huán)比增長(zhǎng)16%。
中芯國(guó)際的晶圓廠主要分布在北京、上海、天津和深圳這4個(gè)城市,其中,北京以12吋線為主,上海和深圳各有一座8吋廠,上海的月產(chǎn)能約為112K,深圳的月產(chǎn)能約為52K。而天津才是該公司8吋廠的主陣地,有一個(gè)老廠和一個(gè)新廠,老廠的月產(chǎn)能約為58K,新廠則有望成為世界單體規(guī)模最大的8吋晶圓產(chǎn)線。
隨著中國(guó)區(qū)客戶營(yíng)收占幅提升至60.5%,而且這個(gè)比例還會(huì)繼續(xù)增加,該公司的8吋晶圓產(chǎn)線將進(jìn)一步受益。
華虹宏力方面,其第三季度營(yíng)收達(dá)2.39億美元,環(huán)比增長(zhǎng)3.9%,同比基本持平,這主要得益于中國(guó)和亞洲其他國(guó)家及地區(qū)客戶投片的增加,尤其是MCU、超級(jí)結(jié)、IGBT、通用MOSFET、電源管理芯片和模擬產(chǎn)品。這也再次凸顯了該公司重點(diǎn)關(guān)注特色工藝產(chǎn)品的戰(zhàn)略布局。此外,其毛利率維持在31%,在中國(guó)大陸地區(qū),半導(dǎo)體企業(yè)能保持30%左右的毛利率,是一個(gè)不錯(cuò)的成績(jī)和表現(xiàn)。
華虹的特色工藝產(chǎn)品戰(zhàn)略布局決定了其8吋晶圓產(chǎn)線占比相較于中芯國(guó)際的更高。而從市場(chǎng)行情以及中國(guó)大陸客戶特點(diǎn)來(lái)看,今后幾年,其8吋晶圓產(chǎn)線的利用率還有望進(jìn)一步提升。