【中國傳動網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】 芯片制程不斷縮小,臺積電7nm晶圓已經(jīng)量產(chǎn)
芯片的制程是用來表征集成電路尺寸的大小的一個參數(shù)。根據(jù)摩爾定律,當(dāng)價格不變時,集成電路上可容納的元器件數(shù)目,約每隔18-24個月便會增加一倍,性能也將提升一倍,從而要求集成電路尺寸不斷變小。
28nm是傳統(tǒng)制程和先進制程的分界點。當(dāng)前,芯片的制程從180納米縮小至16納米,甚至10納米、7納米、5納米;每1美元價值的集成電路上可容納元器件數(shù)目從2.6百萬個增至19百萬個。
以臺積電為例,晶圓(半導(dǎo)體芯片原料)制造的制程每隔幾年便會更新?lián)Q代一次。近幾年來換代周期縮短,臺積電2017年10nm已經(jīng)量產(chǎn),7nm已經(jīng)于今年6月量產(chǎn)。
12寸硅片市占率逐漸提升,市場高度集中
硅片是半導(dǎo)體芯片制造最重要的基礎(chǔ)原材料,在晶圓制造材料成本中占比近30%,是份額最大的材料。硅片尺寸越大,單個硅片上可制造的芯片數(shù)量則越多,同時技術(shù)要求水平也越高。對于300mm硅片來說,其面積大約比200mm硅片多2.25倍,200mm硅片大概能生產(chǎn)出88塊芯片而300mm硅片則能生產(chǎn)出232塊芯片。更大直徑的硅片可以減少邊緣芯片,提高生產(chǎn)成品率;同時,在同一工藝過程中能一次性處理更多的芯片,提高設(shè)備的重復(fù)利用率。
目前主流的硅片為300mm(12英寸)、200mm(8英寸)和150mm(6英寸),其中12英寸硅片份額在65-70%左右,8寸硅片占25-27%左右,6寸占6-7%左右。近年來12英寸硅片占比逐漸提升,6和8寸硅片的市場將被逐步擠壓,預(yù)計2018年二者合計占比由2014年的40%左右下降到2020年的30%左右,而更大尺寸450mm(18英寸)產(chǎn)能將在19年開始逐步投建。
12英寸硅片主要用于高端產(chǎn)品,如CPU/GPU等邏輯芯片和存儲芯片;8英寸主要用于中低端產(chǎn)品,如電源管理IC、LCDLED驅(qū)動IC、MCU、功率半導(dǎo)體MOSFE、汽車半導(dǎo)體等。
硅片供給屬于寡頭壟斷市場。目前全球硅晶圓廠商以日本、臺灣、德國等五大廠商為主,包括日本信越、日本三菱住友SUMCO、環(huán)球晶圓、德國Siltronic、韓國SKSiltronic,前五大供應(yīng)商囊括約90%以上的市場份額。