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新美光發布450mm半導體級單晶硅棒,國產替代穩步前進

21克888 ? 來源:電子發燒友整合 ? 作者:Norris ? 2020-07-02 09:45 ? 次閱讀


一、新美光發布了 450mm半導體級單晶硅棒

在 Semicon China2020 上,新美光(蘇州)半導體科技有限公司發布了 450mm(18 寸)11 個 9 純度的半導體級單晶硅棒。

新美光 CEO 夏秋良介紹,450mm 半導體單晶硅棒采用國際最先進 MCZ 技術,代表國際先進水平,改變國內無自主 450mm 半導體級單晶硅棒的局面。將在 28nm 以下晶圓廠實現國產替代。在半導體晶圓廠自主化方面,發揮重要作用。



新美光(蘇州)半導體科技有限公司成立于 2013 年 1 月,依托中科院蘇州納米所和中科院產業創新與育成中心,由原美資半導體公司研發技術高管夏秋良先生創立,致力于先進半導體硅材料的研發及產業化,提供半導體硅片一攬子解決方案,歷時 3 年研發出業界最先進的 450mm(18 英寸)無缺陷單晶硅生長技術,計劃未來 3-5 年內投資 2 億元以上,將打造國內最先進的半導體硅材料研發及生產基地。

二、硅片尺寸演變歷程

在摩爾定律的驅動下,硅片尺寸呈現從6寸—8寸—12寸的路徑變化。據SEMI的數據,4英寸硅片產生于1986年,6英寸于1992年,8英寸于1997,12英寸于2005年。業界較為公認的說法,1980年代是4英寸硅片占主流,1990年代是6英寸占主流,2000年代是8英寸占主流,2002年,英特爾與IBM首先建成12英寸生產線,到2005年12英寸硅片的市場份額已占20%,2008年其占比上升至30%,而8英寸硅片占比已下降至54%,6英寸硅片占比下降至11%。


根據SEMI的預測,12英寸硅片的市占率將逐步提升,而八英寸和六英寸硅片的市占率逐漸萎縮。到2020年,12英寸硅片的占比上升到約80%,8英寸硅片的占比降至8%左右,6英寸及以下硅片降至2%左右。

根據全球300mm(12英寸)和450mm(18英寸)晶圓Fab的產品和數量預測,在未來15到25年里,300mm晶圓Fab在半導體制造業內保持主流地位,因此300mm硅片在未來至少25年的時間里,也將繼續保持發展的態勢。根據預測,12英寸硅片在2022年左右達到市場份額的峰值。在摩爾定律的驅動下,隨著18寸硅片的生產技術逐漸成熟,市場化進程加速,12英寸將朝著18英寸過渡。

三、12寸晶圓仍是市場主流


據市調機構IC Insights最新公布《2017~2021年全球晶圓產能報告》指出,2008年前,IC制造以8寸晶圓為大宗;不過,2008年后,12寸晶圓便逐漸取而代之成為市場主流。



最新公布的晶圓產能報告顯示,12寸晶圓產能排行中,三星以22%奪全球第一,其次為美光的14%,SK海力士與臺積電同為13%位居第三。第五至第十則分別為東芝/威騰(11%)、英特爾(7%)、GlobalFoundries(6%)、聯電(3%)、力晶科技(2%)及中芯國際(2%)。其中三星、美光、SK海力士、東芝/威騰以供應DRAM與NAND flash存儲器為主。臺積電、GlobalFoundries、聯電、力晶科技、中芯國際為純晶圓代工業者。英特爾為整合元件制造(IDM)業者,就營收而言,該公司亦為全球最大的半導體業者。IC Insights表示,上述前十大業者都已運用最大尺寸晶圓技術來制造各類IC產品,因此在每晶粒的制造成本上,都具有最佳的攤銷能力。此外,這些業者也都對新的或改善現有的12寸晶圓制程上,具有繼續進行投資的能力。

三、18nm晶圓發展緩慢緣由

18英寸(450mm)的硅片對于全球半導體產業仍然還是一個懸而未決的課題,其中的關鍵因素是半導體設備供應商,包括應用材料等企業缺乏研發和生產的積極性,主要原因在于生產450mm硅片不是簡單地把腔體的直徑放大,而是需要重新設計和制造相應的設備,面對巨大的資本開支和高端技術人才的引進等難題,企業需要慎重考慮未來的市場是否有足夠的投資回報率,以尋找成熟的時機進入市場。SEMI曾預測每個450mm晶圓廠將耗資100億美元,但單位面積芯片成本只下降8%。

成本下降是決定450mm硅片成功的關鍵,然而這是指芯片的制造成本,不僅與設備有關,還與配套的產業鏈有關。相信只有使芯片制造商與設備制造商同時實現雙贏,才能持續進步與發展。因此未來向450mm硅片過渡,估計要比向300mm硅片過渡更為復雜與困難,可能周期會更長一些。

總體上450mm硅片是大勢所趨,業界己有共識。然而何時真正的開始過渡,以及全球有多少廠家愿意出資70億美元~100億美元投資建廠尚有待觀察,這也是目前似乎存有不同觀點的癥結所在,因為可能只有銷售額達到或接近200億美元的企業才能夠支持得起如此巨額的持續投資。

總結

新美光發布的 450mm(18 寸)11 個 9 純度的半導體級單晶硅棒在國際上都具有領先意義,代表自主研發晶圓向前跨進一大步,18英寸晶圓是大勢所趨,但仍舊面臨著成本和技術方面的壓力。

本文由電子發燒友綜合報道,內容參考自中國電子報、IC Insights、新美光等,轉載請注明以上來源。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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