Kekurangan dan penanggulangan wafer global

Dalam beberapa tahun terakhir, pasokan dan permintaan wafer global tidak seimbang, dan kekurangan wafer 200mm akan terus berlanjut selama beberapa tahun. Lima produsen wafer terbesar di dunia – SEH dari Jepang, Sumco, Siltronic dari Jerman, GlobalWafter dari Taiwan, dan SK Siltron dari Korea Selatan – telah menginvestasikan miliaran dolar untuk peralatan wafer baru pada tahun lalu, dan mereka menguasai 90 persen pasar, dengan yang terbaru pabrik wafer baru akan memulai produksinya pada tahun 2024. Saat ini, radar otomotif, MEMS untuk peralatan rumah tangga, ponsel 5G, dll., yang menggunakan sejumlah besar chip yang terbuat dari wafer 200mm, keluarannya kecil dan manufakturnya rumit. Namun, pembuatan wafer tidak diatur oleh Hukum Moore.

Karena tingginya permintaan wafer 300mm saat ini, kapasitas relatif terbatas, dan harga wafer meningkat. Menurut Dan Tracy, direktur riset pasar di Techcet, pengiriman wafer tumbuh 14% pada tahun 2021. Pengiriman wafer 300mm melebihi 13% dan pengiriman wafer 200mm melebihi 15%. Total pengiriman diperkirakan akan tumbuh sekitar 6% pada tahun 2022.

Pendapatan untuk pasar silikon secara keseluruhan (termasuk wafer SOI) tumbuh 14,5% dan akan tumbuh 10% lagi pada tahun 2022, mencapai puncaknya pada $15,5 miliar. Ini adalah pertama kalinya dalam lebih dari 10 tahun industri wafer mencapai pertumbuhan dua digit selama dua tahun berturut-turut. Namun, peningkatan ini terutama disebabkan oleh kenaikan harga wafer, dibandingkan peningkatan produksi non-wafer. Permintaan wafer 300mm pada tahun 2022 akan menjadi sekitar 7.200 wafer per bulan (wpm). Namun hingga tahun 2024, meski beroperasi 100 persen, total kapasitas produksi wafer 300 mm akan berkurang sekitar 10 persen dari permintaan. Akibatnya, beberapa pelanggan telah dialokasikan, terutama vendor lapis kedua. Pada saat yang sama, tidak ada kekurangan chip berbasis wafer silikon karbida (SiC) dalam skala kecil dan pertumbuhan yang cepat. Namun jika permintaan berjalan sesuai harapan, mereka juga akan mengalami kekurangan wafer. Dua pemasok wafer terbesar, SEH dan Sumco Jepang, bersama-sama menguasai lebih dari 50% pasar.

Aktivitas untuk berinvestasi besar-besaran pada kapasitas wafer 300mm sedang berlangsung, namun demikian, permintaan akan terus melebihi pasokan dan pasokan kemungkinan akan tetap terbatas di tahun-tahun mendatang. Persyaratan wafer 300mm beragam. Bukan hanya smartphone. Ini juga mencakup pusat data, mobil, komputer pribadi, kecerdasan buatan, produk industri, barang konsumsi, dan banyak lagi. Ponsel pintar tetap menjadi pendorong penting wafer 300mm, namun permintaan akan lebih banyak pusat data dan chip otomotif semakin meningkat seiring dengan pergeseran industri.

GlobalWafers, pemasok wafer terbesar ketiga di dunia, berencana mengakuisisi Siltronic. Kesepakatan itu awalnya dijadwalkan selesai pada Januari 2022, tetapi gagal setelah persetujuan pemerintah gagal. GlobalWafers mengatakan sekitar $5 miliar yang mereka sisihkan untuk akuisisi Siltronic akan digunakan untuk perluasan kapasitas. Pada saat yang sama, Siltronic beroperasi pada kapasitas penuh dan terus maju dengan investasi €2 miliar pada pabrik 300mm barunya "FabNext" di Singapura. Pabrik Siltronic di Freiburg di Jerman sedang membangun bengkel produksi kristal baru, dan SK Siltron dari Korea Selatan juga berinvestasi besar-besaran dalam pembuatan wafer 300mm. Pada bulan Maret 2022, perusahaan mengumumkan investasi sekitar $1,2 miliar untuk membangun pabrik di Taman Industri 3d Nasional Fumei.

Pasar wafer 300mm kekurangan pasokan dan mungkin sedikit berkurang pada tahun 2024. Namun wafer 200mm akan terus kekurangan pasokan. Ajit Manocha, Presiden dan CEO SEMI, mengatakan: "Produsen wafer akan menambah 25 lini produksi baru berukuran 200mm selama periode lima tahun guna membantu memenuhi permintaan yang terus meningkat terhadap aplikasi seperti perangkat 5G, otomotif, dan Internet of Things (IoT). Ini perangkat mengandalkan perangkat seperti analog, manajemen daya dan sirkuit terintegrasi driver tampilan (ics), MOSFET, unit mikrokontroler (MCUS) dan sensor." Meskipun pemasok wafer asal Finlandia, Oketic, telah mengumumkan perluasan kapasitas produksi wafer sebesar 200 mm, hal tersebut masih belum cukup untuk memenuhi kebutuhan pasar. Pelanggan Oketic menggunakan wafernya untuk chip di ponsel pintar, perangkat portabel, elektronik otomotif, kontrol proses industri dan aplikasi medis, Internet of Things, dan berbagai solusi untuk meningkatkan penggunaan dan efisiensi daya. SEMI melaporkan bahwa pabrikasi akan menyumbang lebih dari 50% dari kapasitas pabrikasi 200mm global tahun ini, pabrikasi analog akan menyumbang 19%, dan pabrikasi diskrit/daya akan mencapai 12%. Secara regional, Tiongkok akan memimpin dunia pada tahun 2022 dengan pangsa 21 persen dari kapasitas 200 juta meter kubik, diikuti oleh Jepang dengan 16 persen, Taiwan dan Eropa/Timur Tengah dengan masing-masing 15 persen. Mengenai kekurangan wafer 200mm, Samuel T. Wang, wakil presiden penelitian, teknologi dan penyedia layanan di Gartner, menyimpulkan, "Belum ada akhir yang terlihat." “Tiongkok mungkin satu-satunya solusi.”

Saat ini, setidaknya selusin pemasok wafer di Tiongkok telah meningkat pesat dan menetapkan target agresif terhadap pemasok wafer mereka. Meski kualitasnya perlu ditingkatkan, sudah ada vendor yang menawarkan wafer 200mm dan 300mm yang cocok untuk produksi 90nm. Mereka termasuk ESWIN, Hangzhou Semiconductor Wafer Co., LTD. (bagian dari Nippon Steel Group), NSIG (National Silicon Industry Group), yang merupakan investor di Soitec, oketic, ZingSemi dan Simgui, Yang terakhir berkolaborasi dengan Soitec untuk memproduksi wafer RF-SOI, dll.), Chongqing Advanced Silicon Technology Co ., LTD. (" AST ") dan Nanjing Guosheng Electronics Co., LTD.

Apa yang sebenarnya didorong oleh Tiongkok adalah bisnis semikonduktor majemuk. Wafer silikon karbida (SiC) digunakan di pasar aplikasi tenaga listrik, dan mungkin terdapat kekurangan pasokan saat ini. Wafer silikon karbida jauh lebih lambat, lebih boros energi, dan lebih mahal untuk diproduksi dibandingkan wafer silikon. Wafer SiC (ingot) biasanya membutuhkan waktu berminggu-minggu untuk tumbuh di tungku yang dua kali lebih panas dari wafer silikon, hanya menghasilkan sekitar 50 wafer per wafer, kehilangan hasil dalam kisaran 30%, dan biaya 20-50 kali lebih mahal dibandingkan wafer silikon. Namun karena chip SiC menjanjikan dalam mengatasi kekhawatiran jangkauan kendaraan listrik (dan tantangan terkait daya lainnya), SiC saat ini menjadi sumber persaingan yang semakin meningkat. Untuk mencapai tujuan tersebut, pemimpin SiC Wolfspeed baru saja membuka pabrik silikon karbida terbesar di dunia di bagian utara New York dan memperluas pabrik materialnya di North Carolina. Pada saat yang sama, produsen wafer SOI, Soitec, secara aktif mengembangkan teknologi Smart Cut untuk memperoleh wafer 10 kali lebih banyak dari wafer SiC dibandingkan yang tersedia saat ini. Produksi pertama pabrik wafer terbaru mereka diharapkan pada paruh kedua tahun 2023.

Ketika terjadi kekurangan yang serius di industri chip, setiap sektor dapat merasakan kekurangan tersebut. Perusahaan menimbun peralatan, bahan, dan bahkan peralatan manufaktur. Hanya setelah industri chip menutup lingkaran seluruh ekosistem, negosiasi yang serius dan produktif akhirnya dapat dilakukan. Semua peserta dalam rantai pasokan mendapatkan visibilitas dan kepercayaan yang mereka perlukan untuk mendapatkan keuntungan dari satu sama lain. Jika tidak, industri ini berisiko terjerumus ke dalam krisis yang semakin parah.

Fountyl Technologies PTE Ltd, berfokus pada industri manufaktur semikonduktor, produk utama meliputi: Pin chuck, chuck keramik berpori, efektor ujung keramik, balok persegi keramik, spindel keramik, selamat datang untuk menghubungi dan negosiasi!