【产业】8英寸扩产热潮来袭

北方华创科技集团股份有限公司首席科学家刘韶华以《NAURA助力8英寸特色工艺市场创新发展》为题，解读了相关产业发展和趋势。

前不久，2019中国（珠海）集成电路产业高峰论坛（下简称“高峰论坛”）在珠海国际会展中心隆重召开。众多产业专家和从业人员齐聚珠海，解读当下集成电路发展局势，探索珠海产业未来。其中北方华创科技集团股份有限公司首席科学家刘韶华以《NAURA助力8英寸特色工艺市场创新发展》为题，解读了相关产业发展和趋势。

此次演讲共包括三个部分，第一，应用驱动，8英寸的特色工艺市场的繁荣；第二，产能扩充，国产设备发展迎来了商机；第三，开拓创新，8英寸设备的工艺解决方案。

市场欣欣向荣

汽车、物联网、5G、移动以及AR和VR是推动特色工艺发展的主要领域。

尤其是汽车电子领域，刘韶华表示，“汽车电子现如今处在时代的风口，是8寸特色工艺非常大的市场。”

如果将汽车进行拆分，会发现功率器件在汽车中的应用是十分广阔的，涉及引擎、驱动系统、车身等多个方面。加之电动汽车、无人驾驶、车联网三大方向的发展，半导体的需求将增长10倍之多。据刘韶华介绍，到2030年，一辆电动汽车中，电子元器件成本将占到整车成本的50%。

物联网，刘韶华将其归类为8英寸晶圆重获新生的关键驱动力。

物联网芯片不仅包括集成在传感器/模组中的基带芯片、射频芯片、定位芯片等，还包括嵌入在终端中的系统及芯片——嵌入式微处理器（MCU/SoC片上系统等）。

从市场情况来看，刘韶华表示，2025年，全球物联网设备将达到416亿台，“万物互联”的市场规模正逐步攀升。其中Sensor、controller、power supply是物联网芯片需求三个大的方向。

此外，另一个关键推动力5G显然也值得拥有姓名。

刘韶华表示，预计到2024年全球将会部署近940万个无线基站，数量较之现在将提升一倍。同时5G终端的出货量将会从2019年的200万部增长到2025年的15亿部。

MIMO（多进多出）和波束赋形等技术在5G中的应用，使得射频前端芯片的价值不断增加。数据显示，2020年仅移动终端中射频前端芯片的市场规模将达到212亿美元，年复合增长率达15.4%。

国产设备发展迎来商机

8英寸晶圆厂的优势与困境

优势：成熟制程、特色工艺开发、产品多样化；固定和运营成本低。

困境：8英寸晶圆代工厂供不应求。

目前8寸晶圆厂的困境主要从两个方面显现出来。一是需求侧，二是供给侧。从需求方面来看，车用及物联网MCU和MIC大量在8英寸厂投片；分立器件、MEMS、指纹识别IC等应用8寸需求持续增长；部分MOSFET由6寸厂转至8英寸厂投片。

供给侧情况也不容乐观，大厂产能利用率90%以上；8英寸新设备较少，二手设备供应不足；核心设备紧缺。

据刘韶华介绍，物联网等半导体第三波发展浪潮为200毫米晶圆厂注入了新的活力，预计2030年前市场持续增长。台积电、联电等世界先进的8英寸晶圆代工产能满载，均有扩产计划。

面对供不应求的局面，产能扩充成为大势所趋。

未来几年，功率器件市场增速迅猛，将达到23%。而MEMS传感器达到18%；MCU、混合信号IC、射频IC、智能卡IC增速在5-12%之间。

据SEMI预测，2019年-2022年期间，8英寸产能将增长14%，约70万片/月。

然而，为什么应用驱动会促进8英寸特色工艺发展？就这一问题，刘韶华表示，从应用的角度，应用驱动提出了增加人和环境互动的的需求。从集成的角度，需要增强信息处理能力。此外，刘韶华强调，“使得特色工艺超越摩尔定律的关键在于‘多样化’。“

8英寸扩产热潮来袭

从上图可以发现，8英寸晶圆厂在中国遍地开花。

据刘韶华介绍，中国大陆8英寸晶圆厂现有产线23条、在建产线6条，目前产能约80万片/每月。

据SEMI预测2020年底中国大陆整体的8寸硅晶圆供应产能将达到130万片/月。

然而，产品的生产离不开设备，以下是设备市场的几点现状。

• 据Surplus Global统计，近年来全球8寸二手设备供应量逐年萎缩。2018和2019年供应量不足500台。

• 由于二手设备流通量逐渐减少，导致设备价格在过去的几年内迅速上涨。目前二手设备价格处于历史高位并且还在上涨。

• 部分国际大厂恢复了200mm的业务，享受市场供需紧张带来的收益，以较高的价格出售新机器。

刘韶华表示，“新建月产能9万片的8英寸成熟制程工厂，大约需要800台各类设备，其中氧化/退火、刻蚀以及CVD是需求最多的工艺设备种类。随着大陆扩产热潮，设备市场的前景也将让人期待。“

需求的增多，碰上二手设备供应不足、核心设备严重短缺等现状，此等良机，被国产设备厂商赶个正着。

工艺解决方案

演讲的最后，刘韶华就自家的8英寸设备的解决方案做了介绍。

上图为北方华创的一些8英寸设备的解决方案。

北方华创与客户保持着深入的合作，紧跟创新技术发展的需求。并且多年来深耕12英寸设备的开发，并不断将先进的理念应用于8英寸设备的持续创新，提供针对新需求的硬件设计和持续的工艺创新。