वैश्विक वेफर की कमी और जवाबी उपाय

हाल के वर्षों में, वेफर्स की वैश्विक आपूर्ति और मांग असंतुलित है, और 200 मिमी वेफर्स की कमी कई वर्षों तक जारी रहेगी। दुनिया के शीर्ष पांच वेफर उत्पादकों - जापान की एसईएच, सुमको, जर्मनी की सिलट्रॉनिक, ताइवान की ग्लोबलवेफ्टर और दक्षिण कोरिया की एसके सिलट्रॉन - ने पिछले साल नए वेफर उपकरणों में अरबों डॉलर का निवेश किया है, और बाजार में उनकी हिस्सेदारी 90 प्रतिशत है, नवीनतम के साथ वेफर संयंत्रों में 2024 तक उत्पादन शुरू होने की संभावना नहीं है। आज, ऑटोमोटिव रडार, घरेलू उपकरणों के लिए एमईएमएस, 5जी मोबाइल फोन आदि, जो 200 मिमी वेफर्स से बने चिप्स की बड़ी संख्या का उपयोग करते हैं, उनका उत्पादन छोटा है और विनिर्माण जटिल है। हालाँकि, वेफर विनिर्माण मूर के कानून द्वारा शासित नहीं है।

वर्तमान में 300 मिमी वेफर्स की बड़ी मांग के कारण, सापेक्ष क्षमता कम है, और वेफर्स की कीमत बढ़ गई है। टेकसेट में मार्केट रिसर्च के निदेशक डैन ट्रेसी के अनुसार, 2021 में वेफर शिपमेंट में 14% की वृद्धि हुई। 300 मिमी वेफर्स का शिपमेंट 13% से अधिक और 200 मिमी वेफर्स का शिपमेंट 15% से अधिक हो गया। 2022 में कुल शिपमेंट में लगभग 6% की वृद्धि होने की उम्मीद है।

समग्र सिलिकॉन बाजार (एसओआई वेफर्स सहित) का राजस्व 14.5% बढ़ा और 2022 में 10% और बढ़ेगा, जो 15.5 बिलियन डॉलर पर पहुंच जाएगा। 10 से अधिक वर्षों में यह पहली बार है कि वेफर उद्योग ने लगातार दो वर्षों में दोहरे अंक की वृद्धि हासिल की है। हालाँकि, यह वृद्धि मुख्य रूप से उच्च गैर-वेफर उत्पादन के बजाय उच्च वेफर कीमतों के कारण थी। 2022 में 300 मिमी वेफर्स की मांग लगभग 7,200 वेफर्स प्रति माह (डब्ल्यूपीएम) होगी। लेकिन 2024 तक, 100 प्रतिशत पर भी काम करते हुए, 300 मिमी वेफर्स की कुल उत्पादन क्षमता मांग से लगभग 10 प्रतिशत कम होगी। परिणामस्वरूप, कुछ ग्राहकों को आवंटित किया गया है, विशेषकर दूसरे स्तर के विक्रेताओं को। साथ ही, छोटे पैमाने और तेजी से विकास में सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) वेफर-आधारित चिप्स की कोई कमी नहीं है। लेकिन अगर मांग उम्मीद के मुताबिक रही, तो उनके लिए वेफ़र की कमी भी आ रही है। दो सबसे बड़े वेफर आपूर्तिकर्ता, जापान के एसईएच और सुमको, मिलकर बाजार में 50% से अधिक हिस्सेदारी रखते हैं।

300 मिमी वेफर्स की क्षमता में भारी निवेश करने की गतिविधि जारी है, लेकिन फिर भी, आपूर्ति की तुलना में मांग बढ़ती रहेगी और आने वाले वर्षों में आपूर्ति कम रहने की संभावना है। 300 मिमी वेफर आवश्यकताएँ विविध हैं। यह सिर्फ स्मार्टफोन नहीं है. इसमें डेटा सेंटर, ऑटोमोबाइल, पर्सनल कंप्यूटर, कृत्रिम बुद्धिमत्ता, औद्योगिक उत्पाद, उपभोक्ता सामान और भी बहुत कुछ शामिल हैं। स्मार्टफोन 300 मिमी वेफर्स का एक महत्वपूर्ण चालक बना हुआ है, लेकिन उद्योग में बदलाव के साथ अधिक डेटा सेंटर और ऑटोमोटिव चिप्स की मांग बढ़ रही है।

दुनिया के तीसरे सबसे बड़े वेफर आपूर्तिकर्ता ग्लोबलवेफर्स ने सिल्ट्रोनिक का अधिग्रहण करने की योजना बनाई थी। यह सौदा मूल रूप से जनवरी 2022 में बंद होने वाला था, लेकिन सरकार की मंजूरी नहीं मिलने के बाद यह पटरी से उतर गया। ग्लोबल वेफर्स ने कहा कि सिल्ट्रोनिक अधिग्रहण के लिए उन्होंने जो लगभग 5 बिलियन डॉलर अलग रखे हैं, उनका उपयोग क्षमता विस्तार के लिए किया जाएगा। साथ ही, सिल्ट्रोनिक पूरी क्षमता से काम कर रहा है और सिंगापुर में अपने नए 300 मिमी फैब "फैबनेक्स्ट" में €2 बिलियन के निवेश के साथ आगे बढ़ना जारी रखता है। जर्मनी में सिलट्रॉनिक का फ्रीबर्ग संयंत्र एक नई क्रिस्टल उत्पादन कार्यशाला का निर्माण कर रहा है, और दक्षिण कोरिया का एसके सिलट्रॉन भी 300 मिमी वेफर निर्माण में भारी निवेश कर रहा है। मार्च 2022 में, कंपनी ने फूमी नेशनल 3डी इंडस्ट्रियल पार्क में फैब बनाने के लिए लगभग 1.2 बिलियन डॉलर के निवेश की घोषणा की।

300 मिमी वेफ़र बाज़ार में आपूर्ति कम है और 2024 में इसमें थोड़ी कमी आ सकती है। लेकिन 200 मिमी वेफ़र की आपूर्ति कम बनी रहेगी। SEMI के अध्यक्ष और सीईओ अजीत मनोचा ने कहा: "वेफर निर्माता 5G, ऑटोमोटिव और इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) उपकरणों जैसे अनुप्रयोगों की बढ़ती मांग को पूरा करने में मदद करने के लिए पांच साल की अवधि में 25 नई 200 मिमी उत्पादन लाइनें जोड़ेंगे। ये डिवाइस एनालॉग, पावर मैनेजमेंट और डिस्प्ले ड्राइवर इंटीग्रेटेड सर्किट (आईसीएस), एमओएसएफईटी, माइक्रोकंट्रोलर यूनिट (एमसीयूएस) और सेंसर जैसे उपकरणों पर निर्भर करते हैं।" हालाँकि फ़िनिश वेफ़र आपूर्तिकर्ता ओकेटिक ने 200 मिमी वेफ़र उत्पादन क्षमता के विस्तार की घोषणा की है, लेकिन यह अभी भी बाज़ार की ज़रूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त नहीं है। ओकेटिक के ग्राहक स्मार्टफोन, पोर्टेबल डिवाइस, ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक प्रक्रिया नियंत्रण और चिकित्सा अनुप्रयोगों, इंटरनेट ऑफ थिंग्स और बिजली के उपयोग और दक्षता में सुधार के लिए विभिन्न समाधानों में चिप्स के लिए इसके वेफर्स का उपयोग करते हैं। SEMI की रिपोर्ट है कि इस वर्ष वैश्विक 200 मिमी फैब क्षमता में फैब्स का हिस्सा 50% से अधिक होगा, एनालॉग फैब्स का हिस्सा 19% होगा, और असतत/पावर फैब का हिस्सा 12% होगा। क्षेत्रीय आधार पर, चीन 200 मिलियन क्यूबिक मीटर क्षमता में 21 प्रतिशत हिस्सेदारी के साथ 2022 में दुनिया का नेतृत्व करेगा, उसके बाद जापान 16 प्रतिशत, ताइवान और यूरोप/मध्य पूर्व प्रत्येक 15 प्रतिशत के साथ होंगे। जहां तक ​​200 मिमी वेफर्स की कमी का सवाल है, गार्टनर में अनुसंधान, प्रौद्योगिकी और सेवा प्रदाताओं के उपाध्यक्ष सैमुअल टी. वांग ने निष्कर्ष निकाला, "इसका कोई अंत नहीं दिख रहा है।" "चीन ही एकमात्र समाधान हो सकता है।"

वर्तमान में, चीन में कम से कम एक दर्जन वेफर आपूर्तिकर्ता तेजी से बढ़े हैं और अपने वेफर आपूर्तिकर्ताओं के लिए आक्रामक लक्ष्य निर्धारित कर रहे हैं। हालाँकि गुणवत्ता में सुधार की आवश्यकता है, लेकिन पहले से ही विक्रेता हैं जो 90 एनएम उत्पादन के लिए उपयुक्त 200 मिमी और 300 मिमी वेफर्स की पेशकश कर रहे हैं। उनमें ESWIN, हांग्जो सेमीकंडक्टर वेफर कंपनी, लिमिटेड शामिल हैं। (निप्पॉन स्टील ग्रुप का हिस्सा), एनएसआईजी (नेशनल सिलिकॉन इंडस्ट्री ग्रुप), जो सोइटेक, ओकेटिक, ज़िंगसेमी और सिमगुई में निवेशक है, बाद वाला आरएफ-एसओआई वेफर्स आदि का उत्पादन करने के लिए सोइटेक के साथ सहयोग करता है), चोंगकिंग एडवांस्ड सिलिकॉन टेक्नोलॉजी कंपनी ., लि. ("एएसटी") और नानजिंग गुओशेंग इलेक्ट्रॉनिक्स कंपनी, लिमिटेड।

चीन वास्तव में कंपाउंड सेमीकंडक्टर व्यवसाय चला रहा है। सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) वेफर्स का उपयोग बिजली अनुप्रयोग बाजार में किया जाता है, और वर्तमान में आपूर्ति की एक निश्चित कमी हो सकती है। सिलिकॉन कार्बाइड वेफर्स सिलिकॉन वेफर्स की तुलना में बहुत धीमे, अधिक ऊर्जा गहन और निर्माण में अधिक महंगे हैं। SiC वेफर्स (सिल्लियां) को आम तौर पर उन भट्टियों में विकसित होने में कई सप्ताह लगते हैं जो सिलिकॉन वेफर्स से दोगुनी गर्म होती हैं, प्रति वेफर केवल 50 वेफर्स का उत्पादन करती हैं, 30% रेंज में उपज हानि होती है, और सिलिकॉन वेफर्स की तुलना में लागत 20-50 गुना अधिक होती है। लेकिन इलेक्ट्रिक वाहन रेंज की चिंता (और अन्य बिजली से संबंधित चुनौतियों) को हल करने में SiC चिप्स के वादे के कारण, SiC वर्तमान में बढ़ती प्रतिस्पर्धा का एक स्रोत है। उस उद्देश्य के लिए, SiC नेता वोल्फस्पीड ने हाल ही में न्यूयॉर्क के ऊपरी हिस्से में दुनिया का सबसे बड़ा सिलिकॉन कार्बाइड संयंत्र खोला है और उत्तरी कैरोलिना में अपने सामग्री संयंत्र का विस्तार कर रहा है। इसी समय, SOI वेफर निर्माता Soitec सक्रिय रूप से SiC वेफर्स से 10 गुना अधिक वेफर्स प्राप्त करने के लिए स्मार्ट कट तकनीक विकसित कर रहा है, जो वर्तमान में संभव है। उनके नवीनतम वेफर संयंत्र का पहला उत्पादन 2023 की दूसरी छमाही में होने की उम्मीद है।

जब चिप उद्योग में गंभीर कमी होती है, तो हर क्षेत्र कमी महसूस कर सकता है। कंपनियां उपकरण, सामग्री और यहां तक ​​कि विनिर्माण उपकरण का भंडारण कर रही हैं। चिप उद्योग द्वारा पूरे पारिस्थितिकी तंत्र के लूप को बंद करने के बाद ही अंततः गंभीर और उत्पादक बातचीत हो सकती है। आपूर्ति श्रृंखला में सभी प्रतिभागियों को एक-दूसरे से लाभ प्राप्त करने के लिए आवश्यक दृश्यता और विश्वास प्राप्त होता है। अन्यथा, उद्योग के गहरे संकट में फंसने का जोखिम है।

फाउंटिल टेक्नोलॉजीज पीटीई लिमिटेड, सेमीकंडक्टर विनिर्माण उद्योग पर ध्यान केंद्रित कर रहा है, मुख्य उत्पादों में शामिल हैं: पिन चक, छिद्रपूर्ण सिरेमिक चक, सिरेमिक अंत प्रभावक, सिरेमिक स्क्वायर बीम, सिरेमिक स्पिंडल, संपर्क और बातचीत के लिए आपका स्वागत है!