北方華創科技集團股份有限公司首席科學家劉韶華以《NAURA助力8英寸特色工藝市場創新發展》為題，解讀了相關產業發展和趨勢。
圖︱網絡
前不久，2019中國（珠海）集成電路產業高峰論壇（下簡稱“高峰論壇”）在珠海國際會展中心隆重召開。眾多產業專家和從業人員齊聚珠海，解讀當下集成電路發展局勢，探索珠海產業未來。其中北方華創科技集團股份有限公司首席科學家劉韶華以《NAURA助力8英寸特色工藝市場創新發展》為題，解讀了相關產業發展和趨勢。
此次演講共包括三個部分，第一，應用驅動，8英寸的特色工藝市場的繁榮；第二，產能擴充，國產設備發展迎來了商機；第三，開拓創新，8英寸設備的工藝解決方案。
市場欣欣向榮
汽車、物聯網、5G、移動以及AR和VR是推動特色工藝發展的主要領域。
尤其是汽車電子領域，劉韶華表示，“汽車電子現如今處在時代的風口，是8寸特色工藝非常大的市場。”
如果將汽車進行拆分，會發現功率器件在汽車中的應用是十分廣闊的，涉及引擎、驅動系統、車身等多個方面。加之電動汽車、無人駕駛、車聯網三大方向的發展，半導體的需求將增長10倍之多。據劉韶華介紹，到2030年，一輛電動汽車中，電子元器件成本將佔到整車成本的50%。
物聯網，劉韶華將其歸類為8英寸晶圓重獲新生的關鍵驅動力。
物聯網芯片不僅包括集成在傳感器/模組中的基帶芯片、射頻芯片、定位芯片等，還包括嵌入在終端中的系統及芯片——嵌入式微處理器（MCU/SoC片上系統等）。
從市場情況來看，劉韶華表示，2025年，全球物聯網設備將達到416億臺，“萬物互聯”的市場規模正逐步攀升。其中Sensor、controller、power supply是物聯網芯片需求三個大的方向。
此外，另一個關鍵推動力5G顯然也值得擁有姓名。
劉韶華表示，預計到2024年全球將會部署近940萬個無線基站，數量較之現在將提升一倍。同時5G終端的出貨量將會從2019年的200萬部增長到2025年的15億部。
MIMO（多進多出）和波束賦形等技術在5G中的應用，使得射頻前端芯片的價值不斷增加。數據顯示，2020年僅移動終端中射頻前端芯片的市場規模將達到212億美元，年複合增長率達15.4%。
國產設備發展迎來商機
8英寸晶圓廠的優勢與困境
優勢：成熟製程、特色工藝開發、產品多樣化；固定和運營成本低。
困境：8英寸晶圓代工廠供不應求。
目前8寸晶圓廠的困境主要從兩個方面顯現出來。一是需求側，二是供給側。從需求方面來看，車用及物聯網MCU和MIC大量在8英寸廠投片；分立器件、MEMS、指紋識別IC等應用8寸需求持續增長；部分MOSFET由6寸廠轉至8英寸廠投片。
供給側情況也不容樂觀，大廠產能利用率90%以上；8英寸新設備較少，二手設備供應不足；核心設備緊缺。
據劉韶華介紹，物聯網等半導體第三波發展浪潮為200毫米晶圓廠注入了新的活力，預計2030年前市場持續增長。臺積電、聯電等世界先進的8英寸晶圓代工產能滿載，均有擴產計劃。
面對供不應求的局面，產能擴充成為大勢所趨。
未來幾年，功率器件市場增速迅猛，將達到23%。而MEMS傳感器達到18%；MCU、混合信號IC、射頻IC、智能卡IC增速在5-12%之間。
據SEMI預測，2019年-2022年期間，8英寸產能將增長14%，約70萬片/月。
然而，為什麼應用驅動會促進8英寸特色工藝發展？就這一問題，劉韶華表示，從應用的角度，應用驅動提出了增加人和環境互動的的需求。從集成的角度，需要增強信息處理能力。此外，劉韶華強調，“使得特色工藝超越摩爾定律的關鍵在於‘多樣化’。“
8英寸擴產熱潮來襲
從上圖可以發現，8英寸晶圓廠在中國遍地開花。
據劉韶華介紹，中國大陸8英寸晶圓廠現有產線23條、在建產線6條，目前產能約80萬片/每月。
據SEMI預測2020年底中國大陸整體的8寸硅晶圓供應產能將達到130萬片/月。
然而，產品的生產離不開設備，以下是設備市場的幾點現狀。
據Surplus Global統計，近年來全球8寸二手設備供應量逐年萎縮。2018和2019年供應量不足500臺。
由於二手設備流通量逐漸減少，導致設備價格在過去的幾年內迅速上漲。目前二手設備價格處於歷史高位並且還在上漲。
部分國際大廠恢復了200mm的業務，享受市場供需緊張帶來的收益，以較高的價格出售新機器。
劉韶華表示，“新建月產能9萬片的8英寸成熟製程工廠，大約需要800臺各類設備，其中氧化/退火、刻蝕以及CVD是需求最多的工藝設備種類。隨著大陸擴產熱潮，設備市場的前景也將讓人期待。“
需求的增多，碰上二手設備供應不足、核心設備嚴重短缺等現狀，此等良機，被國產設備廠商趕個正著。
工藝解決方案
演講的最後，劉韶華就自家的8英寸設備的解決方案做了介紹。
上圖為北方華創的一些8英寸設備的解決方案。
劉韶華表示，一直以來北方華創與客戶保持著深入的合作，緊跟創新技術發展的需求。並且多年來深耕12英寸設備的開發，並不斷將先進的理念應用於8英寸設備的持續創新，提供針對新需求的硬件設計和持續的工藝創新。
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