晶圓是制造半導體器件的基礎性原材料。 極高純度的半導體經過拉晶、切片等工序制備成為晶圓,晶圓經過一系列半導體制造工藝形成極微小的電路結構,再經切割、封裝、測試成為芯片,廣泛應用到各類電子設備當中。
晶圓和芯片關系
芯片是晶圓切割完成的半成品芯片是由N多個半導體器件組成 半導體一般有二極管、三極管、場效應管、小功率電阻、電感和電容等等。硅和鍺是常用的半導體材料,他們的特性及材質是容易大量并且成本低廉使用于上述技術的材料。一個硅片中就是大量的半導體器件組成,當然功能就是按需要將半導體組成電路而存在于硅片內,封裝后就是IC了。
隨著信息技術的發(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,硅片尺寸的擴大和芯片制程的減小是集成電路行業(yè)技術進步的兩條主線。目前,市場主流硅片出貨已經集中在8英寸、12英寸等大尺寸硅片上。
為何8吋如此搶手?
正因為市場需求如此強勁,未來幾年對8吋晶圓產能的需求不斷提升,為了滿足需求,新的產線建設陸續(xù)上馬,這說明目前的產能無法完全滿足供給需求。
首先,當然是模擬芯片應用需求強勁,特別是隨著物聯(lián)網、5G及新能源汽車的逐步落地,對功率器件的需求相當強勁,而這也給了8吋晶圓更多的商業(yè)機遇。
其次,8吋晶圓代工產能與交期一直都比較緊張。主要晶圓代工廠的8吋線產能普遍緊張,而且,大部分模擬、分立器件市場由IDM大廠把持,如英飛凌、德州儀器等,但因產能有限,這些IDM通常會將訂單外包給Foundry廠代工,同時,在從6吋轉向8吋過程中,部分IDM的主要產能專注于12吋線,沒有額外增添8吋線,這樣就不得不將8吋產品外包。因此,大部分IDM擴產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廠訂單供不應求的局面。
再有,相關設備供給不足(很多設備廠都已經不再出產8吋晶圓加工設備了,因此,這些年全球、特別是中國大陸地區(qū)的二手8吋晶圓設備很受歡迎)、8吋硅片產量受限等,也都是形成整體市場產能吃緊的原因。
中國市場將爆發(fā)
在這樣的行業(yè)形式下,中國的IDM、Fabless、Foundry都在從8吋晶圓市場獲益,同時也是推動該市場火熱的重要動力。
從上圖也可以看出,2018年,中芯國際和華虹宏力的收入主要源于40nm及更大節(jié)點制程工藝,特別是華虹,更為突出。而制造90nm及更大節(jié)點制程芯片時,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是這樣,只是在個別比例上有些變化。
中芯國際方面表示:“經過兩年的積累,我們不僅進一步縮短了先進技術的差距,也全面拓展新的成熟工藝技術平臺?!痹摴镜谌径葮I(yè)績優(yōu)于指引。中國區(qū)客戶需求強勁,營收占比達60.5%,環(huán)比增長10%。物聯(lián)網、智能家居帶動需求,消費電子領域營收環(huán)比增長16%。
中芯國際的晶圓廠主要分布在北京、上海、天津和深圳這4個城市,其中,北京以12吋線為主,上海和深圳各有一座8吋廠,上海的月產能約為112K,深圳的月產能約為52K。而天津才是該公司8吋廠的主陣地,有一個老廠和一個新廠,老廠的月產能約為58K,新廠則有望成為世界單體規(guī)模最大的8吋晶圓產線。
隨著中國區(qū)客戶營收占幅提升至60.5%,而且這個比例還會繼續(xù)增加,該公司的8吋晶圓產線將進一步受益。
華虹宏力方面,其第三季度營收達2.39億美元,環(huán)比增長3.9%,同比基本持平,這主要得益于中國和亞洲其他國家及地區(qū)客戶投片的增加,尤其是MCU、超級結、IGBT、通用MOSFET、電源管理芯片和模擬產品。這也再次凸顯了該公司重點關注特色工藝產品的戰(zhàn)略布局。此外,其毛利率維持在31%,在中國大陸地區(qū),半導體企業(yè)能保持30%左右的毛利率,是一個不錯的成績和表現(xiàn)。
華虹的特色工藝產品戰(zhàn)略布局決定了其8吋晶圓產線占比相較于中芯國際的更高。而從市場行情以及中國大陸客戶特點來看,今后幾年,其8吋晶圓產線的利用率還有望進一步提升。