کمبود جهانی ویفر و اقدامات متقابل

در سال‌های اخیر، عرضه و تقاضای جهانی ویفر نامتعادل است و کمبود ویفر ۲۰۰ میلی‌متری تا چندین سال ادامه خواهد داشت. پنج تولید کننده برتر ویفر در جهان - SEH ژاپن، Sumco، Siltronic آلمان، تایوان GlobalWafter و SK Siltron کره جنوبی - در سال گذشته میلیاردها دلار در تجهیزات جدید ویفر سرمایه گذاری کرده اند و 90 درصد از بازار را با جدیدترین ها در اختیار دارند. کارخانه‌های ویفر تا سال 2024 شروع به تولید نمی‌کنند. امروزه رادار خودرو، MEMS برای لوازم خانگی، تلفن‌های همراه 5G و غیره که از تعداد زیادی تراشه ساخته شده از ویفرهای 200 میلی‌متری استفاده می‌کنند، خروجی آن‌ها کوچک و تولید پیچیده است. با این حال، تولید ویفر توسط قانون مور کنترل نمی شود.

را

با توجه به تقاضای زیاد برای ویفرهای 300 میلی متری در حال حاضر، ظرفیت نسبی کم است و قیمت ویفر افزایش یافته است. به گفته دن تریسی، مدیر تحقیقات بازار در Techcet، محموله‌های ویفر در سال 2021 رشد 14 درصدی داشته است. محموله‌های ویفرهای 300 میلی‌متری از 13 درصد و محموله‌های ویفرهای 200 میلی‌متری از 15 درصد فراتر رفته است. انتظار می رود کل محموله ها در سال 2022 حدود 6 درصد رشد کند.

درآمد کل بازار سیلیکون (شامل ویفرهای SOI) 14.5 درصد رشد کرد و 10 درصد دیگر در سال 2022 رشد خواهد کرد و به 15.5 میلیارد دلار خواهد رسید. این اولین بار در بیش از 10 سال است که صنعت ویفر دو سال متوالی رشد دو رقمی را به دست آورده است. با این حال، این افزایش عمدتا به دلیل افزایش قیمت ویفر بود تا تولید غیر ویفر بیشتر. تقاضا برای ویفرهای 300 میلی متری در سال 2022 حدود 7200 ویفر در ماه (wpm) خواهد بود. اما تا سال 2024، حتی با 100 درصد کارکرد، کل ظرفیت تولید ویفرهای 300 میلی متری حدود 10 درصد کمتر از تقاضا خواهد بود. در نتیجه، برخی از مشتریان، به ویژه فروشندگان ردیف دوم، تخصیص یافته اند. در عین حال، هیچ کمبودی در تراشه های مبتنی بر ویفر کاربید سیلیکون (SiC) در مقیاس کوچک و رشد سریع وجود ندارد. اما اگر تقاضا مطابق انتظار پیش برود، کمبود ویفر برای آنها نیز در راه است. دو بزرگترین تامین کننده ویفر، SEH ژاپن و سامکو، با هم بیش از 50 درصد از بازار را به خود اختصاص داده اند.

فعالیت برای سرمایه‌گذاری هنگفت در ظرفیت ویفرهای 300 میلی‌متری ادامه دارد، اما با این وجود، تقاضا همچنان از عرضه پیشی خواهد گرفت و احتمالاً عرضه در سال‌های آینده کم خواهد بود. الزامات ویفر 300 میلی متری متنوع است. این فقط گوشی های هوشمند نیست. همچنین شامل مراکز داده، خودروها، رایانه های شخصی، هوش مصنوعی، محصولات صنعتی، کالاهای مصرفی و غیره می شود. تلفن‌های هوشمند به عنوان محرک مهم ویفرهای 300 میلی‌متری باقی می‌مانند، اما با تغییر صنعت، تقاضا برای مراکز داده و تراشه‌های خودرو بیشتر در حال افزایش است.

GlobalWafers، سومین تامین کننده بزرگ ویفر در جهان، قصد داشت Siltronic را خریداری کند. این قرارداد در ابتدا قرار بود در ژانویه 2022 بسته شود، اما پس از عدم موافقت دولت از ریل خارج شد. GlobalWafers گفت که تقریباً 5 میلیارد دلاری که برای خرید Siltronic کنار گذاشته است برای توسعه ظرفیت استفاده خواهد شد. در همان زمان، Siltronic با ظرفیت کامل خود کار می کند و به سرمایه گذاری 2 میلیارد یورویی خود در فاب 300 میلی متری جدید خود "FabNext" در سنگاپور ادامه می دهد. کارخانه سیلترونیک در فرایبورگ در آلمان در حال ساخت یک کارگاه جدید تولید کریستال است و SK Siltron کره جنوبی نیز سرمایه گذاری زیادی در تولید ویفر 300 میلی متری انجام می دهد. در مارس 2022، این شرکت سرمایه گذاری تقریباً 1.2 میلیارد دلاری را برای ساخت یک فابریک در پارک صنعتی سه بعدی Fumei اعلام کرد.

بازار ویفر 300 میلی‌متری کمبود دارد و ممکن است در سال 2024 اندکی کاهش یابد. اما ویفرهای 200 میلی‌متری همچنان با کمبود مواجه خواهند بود. آجیت منوچا، رئیس و مدیرعامل SEMI، گفت: "تولیدکنندگان ویفر 25 خط تولید 200 میلی متری جدید را در یک دوره پنج ساله اضافه خواهند کرد تا به تقاضای رو به رشد برای برنامه هایی مانند 5G، خودرو و دستگاه های اینترنت اشیا (IoT) کمک کنند. دستگاه‌ها به دستگاه‌هایی مانند مدارهای مجتمع آنالوگ، مدیریت انرژی و نمایشگرها (IC)، ماسفت‌ها، واحدهای میکروکنترلر (MCUS) و حسگرها متکی هستند." اگرچه Oketic تامین کننده فنلاندی ویفر افزایش ظرفیت تولید ویفر 200 میلی متری را اعلام کرده است، اما هنوز برای رفع نیازهای بازار کافی نیست. مشتریان Oketic از ویفرهای آن برای تراشه در گوشی‌های هوشمند، دستگاه‌های قابل حمل، الکترونیک خودرو، کنترل فرآیندهای صنعتی و برنامه‌های پزشکی، اینترنت اشیا و راه‌حل‌های مختلف برای بهبود مصرف انرژی و بهره‌وری استفاده می‌کنند. SEMI گزارش می دهد که فابریک ها بیش از 50 درصد از ظرفیت فاب 200 میلی متری جهانی را در سال جاری به خود اختصاص می دهند، فابریک های آنالوگ 19 درصد و فابریک های گسسته / برقی 12 درصد را به خود اختصاص خواهند داد. از نظر منطقه ای، چین در سال 2022 با 21 درصد سهم 200 میلیون مترمکعب ظرفیت، پیشتاز جهان خواهد بود و پس از آن ژاپن با 16 درصد، تایوان و اروپا/خاورمیانه هر کدام با 15 درصد قرار دارند. در مورد کمبود ویفرهای 200 میلی متری، ساموئل تی وانگ، معاون تحقیقات، فناوری و ارائه دهندگان خدمات در گارتنر، به این نتیجه رسید: "هیچ پایانی در چشم نیست." چین ممکن است تنها راه حل باشد.

در حال حاضر، حداقل ده ها تامین کننده ویفر در چین به سرعت رشد کرده اند و اهداف تهاجمی را برای تامین کنندگان ویفر خود تعیین می کنند. اگرچه کیفیت نیاز به بهبود دارد، اما در حال حاضر فروشندگانی وجود دارند که ویفرهای 200 و 300 میلی‌متری مناسب برای تولید 90 نانومتری ارائه می‌دهند. آنها عبارتند از ESWIN، Hangzhou Semiconductor Wafer Co., LTD. (بخشی از Nippon Steel Group)، NSIG (گروه ملی صنعت سیلیکون)، که سرمایه گذار در Soitec، oketic، ZingSemi و Simgui است، دومی با Soitec برای تولید ویفرهای RF-SOI و غیره همکاری می کند)، شرکت فناوری پیشرفته سیلیکون Chongqing. .، محدود. ("AST") و Nanjing Guosheng Electronics Co., LTD.

چیزی که چین واقعاً هدایت می کند، تجارت نیمه هادی مرکب است. ویفرهای کاربید سیلیکون (SiC) در بازار کاربردهای برق استفاده می شود و ممکن است در حال حاضر کمبود خاصی وجود داشته باشد. ویفرهای کاربید سیلیکون نسبت به ویفرهای سیلیکونی بسیار کندتر، انرژی‌برتر و گران‌تر هستند. ویفرهای SiC (شمش) معمولاً هفته‌ها طول می‌کشد تا در کوره‌هایی دوبرابر گرم‌تر از ویفرهای سیلیکونی رشد کنند، در هر ویفر فقط 50 ویفر تولید می‌کنند، در محدوده 30 درصد کاهش عملکرد دارند و 20 تا 50 برابر بیشتر از ویفرهای سیلیکونی قیمت دارند. اما به دلیل وعده تراشه‌های SiC در حل اضطراب محدوده خودروهای الکتریکی (و سایر چالش‌های مرتبط با قدرت)، SiC در حال حاضر منبع رقابت فزاینده‌ای است. به همین منظور، Wolfspeed رهبر SiC به تازگی بزرگترین کارخانه کاربید سیلیکون جهان را در شمال نیویورک افتتاح کرده است و در حال توسعه کارخانه مواد خود در کارولینای شمالی است. در همان زمان، سازنده ویفر SOI Soitec به طور فعال در حال توسعه فناوری Smart Cut برای به دست آوردن 10 برابر بیشتر از ویفرهای SiC است. اولین تولید جدیدترین کارخانه ویفر آنها در نیمه دوم سال 2023 پیش بینی می شود.

وقتی کمبود جدی در صنعت تراشه وجود داشته باشد، هر بخش می تواند کمبود را احساس کند. شرکت ها تجهیزات، مواد و حتی تجهیزات تولیدی را ذخیره می کنند. تنها پس از بسته شدن حلقه کل اکوسیستم توسط صنعت تراشه، می‌توان مذاکرات جدی و سازنده‌ای انجام داد. همه شرکت کنندگان در زنجیره تامین، دید و اعتمادی را که برای سود بردن از یکدیگر نیاز دارند، به دست می آورند. در غیر این صورت، صنعت در معرض خطر عمیق شدن بحران قرار می گیرد.

Fountyl Technologies PTE Ltd، بر صنعت تولید نیمه هادی تمرکز دارد، محصولات اصلی عبارتند از: پین چاک، چاک سرامیکی متخلخل، افکتور انتهایی سرامیکی، پرتو مربع سرامیکی، دوک سرامیکی، خوش آمدید به تماس و مذاکره!