Kekurangan wafer global dan tindakan balas

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, bekalan dan permintaan global wafer tidak seimbang, dan kekurangan wafer 200mm akan berterusan selama beberapa tahun. Lima pengeluar wafer terbaik dunia - SEH Jepun, Sumco, Siltronic Jerman, GlobalWafter Taiwan dan SK Siltron Korea Selatan - telah melabur berbilion dolar dalam peralatan wafer baharu pada tahun lalu, dan mereka menyumbang 90 peratus daripada pasaran, dengan yang terkini kilang wafer tidak akan memulakan pengeluaran sehingga 2024. Hari ini, radar automotif, MEMS untuk peralatan rumah, telefon mudah alih 5G, dsb., yang menggunakan sejumlah besar cip yang diperbuat daripada wafer 200mm, keluarannya adalah kecil dan pembuatan adalah kompleks. Pembuatan wafer, bagaimanapun, tidak dikawal oleh Undang-undang Moore.

;

Oleh kerana permintaan yang besar untuk wafer 300mm pada masa ini, kapasiti relatif adalah ketat, dan harga wafer telah meningkat. Menurut Dan Tracy, pengarah penyelidikan pasaran di Techcet, penghantaran wafer meningkat 14% pada 2021. Penghantaran wafer 300mm melebihi 13% dan penghantaran wafer 200mm melebihi 15%. Jumlah penghantaran dijangka meningkat kira-kira 6% pada 2022.

Hasil untuk keseluruhan pasaran silikon (termasuk wafer SOI) meningkat 14.5% dan akan berkembang 10% lagi pada 2022, memuncak pada $15.5 bilion. Ini adalah kali pertama dalam lebih 10 tahun industri wafer telah mencapai pertumbuhan dua angka dua tahun berturut-turut. Walau bagaimanapun, peningkatan ini disebabkan terutamanya oleh harga wafer yang lebih tinggi, dan bukannya pengeluaran bukan wafer yang lebih tinggi. Permintaan untuk wafer 300mm pada 2022 ialah kira-kira 7,200 wafer sebulan (wpm). Tetapi sehingga 2024, walaupun beroperasi pada 100 peratus, jumlah kapasiti pengeluaran wafer 300mm akan menjadi kira-kira 10 peratus kurang daripada permintaan. Akibatnya, beberapa pelanggan telah diperuntukkan, terutamanya vendor peringkat kedua. Pada masa yang sama, tiada kekurangan cip berasaskan wafer silikon karbida (SiC) dalam skala kecil dan pertumbuhan pantas. Tetapi jika permintaan berjalan seperti yang diharapkan, kekurangan wafer akan datang untuk mereka juga. Dua pembekal wafer terbesar, SEH dan Sumco Jepun, bersama-sama menyumbang lebih daripada 50% daripada pasaran.

Aktiviti untuk melabur banyak dalam kapasiti untuk wafer 300mm sedang berjalan, namun begitu, permintaan akan terus melebihi bekalan dan bekalan berkemungkinan kekal pendek pada tahun-tahun akan datang. Keperluan wafer 300mm adalah pelbagai. Ia bukan hanya telefon pintar. Ia juga termasuk pusat data, kereta, komputer peribadi, kecerdasan buatan, produk industri, barangan pengguna dan banyak lagi. Telefon pintar kekal sebagai pemacu penting wafer 300mm, tetapi permintaan untuk lebih banyak pusat data dan cip automotif semakin berkembang apabila industri berubah.

GlobalWafers, pembekal wafer ketiga terbesar di dunia, telah merancang untuk memperoleh Siltronic. Perjanjian itu pada asalnya dijadualkan ditutup pada Januari 2022, tetapi tergelincir selepas kelulusan kerajaan gagal. GlobalWafers berkata kira-kira $5 bilion yang mereka peruntukkan untuk pemerolehan Siltronic akan digunakan untuk pengembangan kapasiti. Pada masa yang sama, Siltronic beroperasi pada kapasiti penuh dan terus maju dengan pelaburan €2 bilion dalam fab 300mm baharunya "FabNext" di Singapura. Kilang Freiburg Siltronic di Jerman sedang membina bengkel pengeluaran kristal baharu, dan SK Siltron Korea Selatan juga melabur banyak dalam pembuatan wafer 300mm. Pada Mac 2022, syarikat itu mengumumkan pelaburan kira-kira $1.2 bilion untuk membina sebuah fab di Taman Perindustrian 3d Negara Fumei.

Pasaran wafer 300mm kekurangan bekalan dan mungkin berkurangan sedikit pada tahun 2024. Tetapi wafer 200mm akan terus kekurangan bekalan. Ajit Manocha, Presiden dan Ketua Pegawai Eksekutif SEMI, berkata: "Pengeluar wafer akan menambah 25 barisan pengeluaran 200mm baharu dalam tempoh lima tahun untuk membantu memenuhi permintaan yang semakin meningkat untuk aplikasi seperti peranti 5G, automotif dan Internet of Things (IoT). Ini peranti bergantung pada peranti seperti analog, pengurusan kuasa dan litar bersepadu pemacu paparan (ics), MOSFET, unit mikropengawal (MCUS) dan penderia." Walaupun pembekal wafer Finland Oketic telah mengumumkan pengembangan kapasiti pengeluaran wafer 200mm, ia masih tidak mencukupi untuk memenuhi keperluan pasaran. Pelanggan Oketic menggunakan wafernya untuk cip dalam telefon pintar, peranti mudah alih, elektronik automotif, kawalan proses industri dan aplikasi perubatan, Internet Perkara dan pelbagai penyelesaian untuk meningkatkan penggunaan dan kecekapan kuasa. SEMI melaporkan bahawa fab akan menyumbang lebih daripada 50% daripada kapasiti fab global 200mm tahun ini, fab analog akan menyumbang 19%, dan fab diskret/kuasa akan menyumbang 12%. Pada asas serantau, China akan mendahului dunia pada 2022 dengan bahagian 21 peratus kapasiti 200 juta meter padu, diikuti Jepun dengan 16 peratus, Taiwan dan Eropah/Timur Tengah dengan 15 peratus setiap satu. Bagi kekurangan wafer 200mm, Samuel T. Wang, naib presiden penyelidikan, teknologi dan penyedia perkhidmatan di Gartner, menyimpulkan, "Tiada penghujung yang kelihatan." "China mungkin satu-satunya penyelesaian."

Pada masa ini, sekurang-kurangnya sedozen pembekal wafer di China telah meningkat dengan pesat dan menetapkan sasaran agresif untuk pembekal wafer mereka. Walaupun kualiti perlu dipertingkatkan, sudah ada vendor yang menawarkan wafer 200mm dan 300mm sesuai untuk pengeluaran 90nm. Ia termasuk ESWIN, Hangzhou Semiconductor Wafer Co., LTD. (sebahagian daripada Nippon Steel Group), NSIG (National Silicon Industry Group), yang merupakan pelabur dalam Soitec, oketic, ZingSemi dan Simgui, Yang terakhir bekerjasama dengan Soitec untuk menghasilkan wafer RF-SOI, dll.), Chongqing Advanced Silicon Technology Co ., LTD. (" AST ") dan Nanjing Guosheng Electronics Co., LTD.

Apa yang sebenarnya didorong oleh China ialah perniagaan semikonduktor kompaun. Wafer silikon karbida (SiC) digunakan dalam pasaran aplikasi kuasa, dan mungkin terdapat kekurangan bekalan tertentu pada masa ini. Wafer silikon karbida jauh lebih perlahan, lebih intensif tenaga dan lebih mahal untuk dikeluarkan daripada wafer silikon. Wafer SiC (jongkong) biasanya mengambil masa beberapa minggu untuk tumbuh dalam relau yang dua kali lebih panas daripada wafer silikon, menghasilkan hanya kira-kira 50 wafer setiap wafer, mempunyai kehilangan hasil dalam julat 30%, dan kos 20-50 kali lebih tinggi daripada wafer silikon. Tetapi kerana janji cip SiC dalam menyelesaikan kebimbangan rangkaian kenderaan elektrik (dan cabaran berkaitan kuasa lain), SiC kini menjadi sumber persaingan yang semakin meningkat. Untuk itu, pemimpin SiC Wolfspeed baru sahaja membuka kilang silikon karbida terbesar di dunia di bahagian utara New York dan sedang mengembangkan kilang bahannya di North Carolina. Pada masa yang sama, pengeluar wafer SOI Soitec sedang giat membangunkan teknologi Smart Cut untuk mendapatkan 10 kali lebih wafer daripada wafer SiC daripada yang mungkin pada masa ini. Pengeluaran pertama kilang wafer terbaharu mereka dijangka pada separuh kedua 2023.

Apabila terdapat kekurangan yang serius di seluruh industri cip, setiap sektor dapat merasakan kekurangan itu. Syarikat-syarikat menimbun peralatan, bahan dan juga peralatan pembuatan. Hanya selepas industri cip telah menutup gelung keseluruhan ekosistem barulah rundingan yang serius dan produktif akhirnya dapat dilakukan. Semua peserta dalam rantaian bekalan mendapat keterlihatan dan kepercayaan yang mereka perlukan untuk mendapat keuntungan antara satu sama lain. Jika tidak, industri berisiko jatuh ke dalam krisis yang semakin mendalam.

Fountyl Technologies PTE Ltd, memberi tumpuan kepada industri pembuatan semikonduktor, produk utama termasuk: Pin chuck, poros ceramic chuck, seramik end effector, seramik square rasuk, seramik spindle, dialu-alukan untuk menghubungi dan rundingan！