MOSFET产线“大迁徙” 12英寸能否“江湖救急”?

来源:华强电子网 作者:Andy 时间:2021-02-23 09:21

MOSFET 产线 12英寸

为了能够及时补足8英寸晶圆产能紧缺的漏洞,进而提升MOSFET的供应能力,业内厂商几乎使出了浑身解数。但这绝非一朝一夕之功,因为一方面,8英寸产线多年未曾扩产,据中芯国际全球销售及市场资深副总裁彭进透露现在甚至到了即便设备进厂也没有团队来安装的情况,这直接导致产能的扩充进度延期。而且,目前来看再度扩建新产线也需要2-3年以上,无法解决眼下急迫的产能需求;另外,在未有8英寸新产线扩产情况下,厂商仅能购买二手设备去临时搭建8英寸产线。根据SurplusGlobal数据,全球8英寸二手设备仅约700台,但全球8英寸设备需求至少为1000台左右,这也使得二手产线建设难度很大。

若是将产能从8英寸转向12英寸,似乎就能很大程度上解决当前问题。理论上来说,12英寸产线相比8英寸成本更低,只是现有新厂折旧在计,具体的成本优势尚不能体现。不过,为了临时救急,业内已经有不少厂商从2020年年初就已开始探索这种产能扩张路径,这也进一步导致当前12英寸线产能也几近满载。


比如作为全球IDM大厂的安森美,就在通过12英寸结合8英寸产线齐头并进的模式,来提升功率半导体的产能。Ali Husain对记者透露:“安森美半导体最近收购了位于纽约东菲什基尔(East Fishkill)的12英寸晶圆厂,和购买了日本富士通位于会津若松的8英寸晶圆厂的大部分股权,以大大提高产能。”

记者获悉,安森美收购的这家位于纽约东菲什基尔的12英寸晶圆厂,从2020年的第三季度(9月)就开始生产和出货安森美Trench MOSFET产品。而且,安森美也在持续认证更多的产品,预计2021年这一12英寸晶圆厂将出产多种功率MOSFET和IGBT产品,且两种都是沟槽型器件。

相比8英寸晶圆来说,12英寸晶圆尺寸要大很多,赖柱光分析到:“实际上12英寸因为整个晶圆尺寸够大,最大的变化以及优势就是它的产能效率,比如一个圆硅片从生产线第一道环节进去,一直到最后一道环节出来,最快也要30到45天的周期。那么12英寸比8英寸的晶圆尺寸要大很多,一批200片出产的产品就会比8英寸的要多出很多,但单颗晶圆还是那么大。”

除此,一般来说,晶圆上颗粒挨得越近,参数就会越相近,赖柱光解释到:“12英寸晶圆由于同一片晶圆上的颗粒数变多了,意味着产品的一致性会更好,而功率器件最宝贵的就是一致性。比如一些高速电机的应用,如果一致性更好,大批量量产的时候,元器件与周边IC的配合度也会更好一些,这就使得整体的成品良率会更高,可靠度也就更高。但12英寸、16英寸带来的问题就是易碎,碎一片损失的就很惨重。”

所以,用12英寸晶圆来做MOSFET确实很少见,但无论是选择8英寸还是12英寸主要还是一个最优决策的问题,赖柱光补充到:“例如市面上目前都是一些8寸晶圆厂,而本着高端产品就应该用高端的晶圆产线做的原则,所以很多8寸晶圆厂就会做选择,如果有IC的订单,自然就会选择少做一些MOSFET。但当12英寸出来以后,很多IC订单肯定是要转到12英寸产线去做(比如中央处理器这些产品),那8英寸自然就被拿来主做MOSFET了,毕竟同样的价格下,8英寸是没有办法跟12英寸抢订单的。”

因此,对于功率半导体供应商来说,选择8英寸还是12英寸,主要还是经济效益的问题。编者认为,供应商也应该视具体的产品价值和需求情况,在8英寸和12英寸之间做出最优化选择。12英寸固然优势众多,可解一时燃煤之急,但随着12英寸主要产能都逐渐被高价值IC霸占的形势下,留给MOSFET的资源也会越来越少,从晶圆代工厂的角度可能也会趁机涨价,这可能对于大多数MOSFET供应商来说,压力巨大。

毕竟,作为晶圆代工厂,扩产也是需要很大成本。尤其是当前各大半导体市场都出现缺货的形势下,晶圆代工厂扩产也需要异常谨慎,因为市场形势瞬息万变,代工厂也需要考虑新产能开出后,后续能否有足够的市场来填充产能。若仅因一时贪利,对形势变化产生误判,后续也将在时间、资金以及人力、IP和客户等多个层面出现重大损失。

总之,此番以MOSFET为代表的功率半导体市场波动背后,固然有强劲的应用端刚需驱动,但背后也不乏一定的“泡沫”存在。因此,对于在功率半导体圈子沉浸多年的“老玩家”们来说,后续针对市场价格的调控可能需要更多的贴近客户、因时制宜、合情合理,才能赢得客户与市场等多方对自家品牌的认可和青睐。随着越来越多跟风走12英寸晶圆扩产策略的现象出现,编者认为,各路玩家也应结合自身产品价值、盈利能力、需求情况及扩产成本等多方因素来做综合选择,而非产能紧张、情急之下的盲目跟进。否则,“泡沫”破裂之后,恐将得不偿失。




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