8英寸核心新设备“回炉”吗?

2024-08-30

  

8英寸核心新设备“回炉”吗?

  没有想到,半导体业也会走时尚的轮回路线英寸设备多年之际,如今又不得不“再起炉灶”。

  面对8英寸产能紧缺、恐慌情绪亦在全产业链传导的当下,尽管扩充或新建产能并不是立竿见影,亦难解燃眉之急,但在二手设备已遍地难寻的情形下,国外设备厂商纷纷顺势再拾“老手艺”。

  在半导体设备市场中,晶圆制造设备可谓是重中之重。根据SEMI的数据统计,包括光刻机、刻蚀机、CVD、PVD、氧化扩散、离子注入、湿法清洗、涂胶机、CMP抛光等约占79%的比例。

  据业内人士透露,应材、Lam以及东电等已经开足马力,进军新的8英寸设备,有些是自己制造,有些则将技术授权给OEM代工生产。

  一方面,8英寸产能紧缺已从下游传至上游,尽管在建或新建的Fab厂也使出浑身解数,力图赶上这一波难得的红利,但8英寸二手设备特别是核心设备已然一机难求,就算好不容易有货源,有的甚至比12英寸设备还贵,难免心塞。

  之所以如此,也有历史渊源。多年前向12英寸晶圆厂迈进已成主流,众多8英寸晶圆厂或关闭或升级为12英寸厂。资料显示,1999年到2018年间,全球总共关闭了76家8英寸晶圆厂。而这一动向也让上游的半导体设备厂将重心转向12英寸设备,众多8英寸产线所需的半导体设备已经停产。经过多年的“辗转”,流通的二手8英寸设备也已然有限。据Surplus Global统计,近年来全球8英寸二手设备供应量逐年萎缩,2018年、2019年供应已不足500台。

  另一方面,虽然国产设备一直在追赶之路上跋涉,立足8英寸设备亦是国内设备厂商的破局之路,但毕竟基础薄弱,在某些关键设备领域一时还难以补位。

  浙江品利股权投资基金管理有限公司半导体产业投资经理陈启分析,目前国产设备有一部分可实现替代,涉及氧化炉、扩散炉等,但核心的刻蚀机等设备还有一个较长的试错和积累过程。他举例道,国内某设备厂苦心孤诣,可能每卖一台设备甚至是赔钱的,但就是一直在坚持,这样才能不停的收集信息,不停的改进,或许再过五六年就有可能逆转目前的局面。

  在多重因素叠加之下,处于产业链顶尖的国外设备厂商,也看中这一波“利基”,纷纷开辟新的8英寸设备“战场”。需要注意的是,这些设备大都是核心设备,如刻蚀机、CMP、PVD等,国内设备厂商在这些方面还难以抗衡。

  有业内人士对集微网表示:“只要有市场,国外设备厂重启8英寸设备生产是必然的。据我了解,目前国内扩产中的某晶圆代工大厂已经订购了大量8英寸设备。”

  “重启的难度在于要把生产线重新建立起来不易,因生产线停工太久了,要将技术资料、人员培训等做到位,至少也需要两年时间左右。”陈启认为还是要费一番时间的。

  此外,也要考量配件问题。国内某设备厂商负责人在接受集微网记者采访时也指出,重启8英寸设备不太容易,如有些备件供应商不在或者不生产了,需要找新的供应商,还是需要一定时间来恢复再生产的。

  重“新”出发不易,那能否12英寸设备改8英寸设备?业界专家对此表示,12英寸与8英寸设备差距较大,不但硬件不同,软件也要相应地调整。

  陈启也直陈,“两者的软硬件差别太大,如12英寸与8英寸的刻蚀机,腔体尺寸是完全不一样的,涉及的改动太大,而模拟腔体中的反应环境也要做相应的修改,软件也要随之变换。

  因此,虽然也有一些厂商将12英寸设备改8英寸,但除极个别设备之外,其他设备这么改得不偿失。”

  最近总投资达14亿美元的无锡SK海力士M8项目正式投产,这一项目投产后将月产11.5万片8英寸晶圆片,以从事CIS、DDI、PMIC以及混合信号芯片等。

  业界专家对此分析,之前8英寸生产线,如中芯深圳,从英特尔买来花费约1亿美元。但从现在来看,8英寸线英寸线投资更是惊人,估计月产8万片左右需投入200亿美元。总体来说,半导体设备也将随之水涨船高,耗资更多。

  受制于核心设备供应的短缺,以及新设备的开发与生产周期,以及新建或扩产所需的调试、试产等时间,8英寸产能爆满的状况难以在短时间内得到缓解。

  祸不单行,有分析称12英寸产能也开始紧缺。富邦投顾最新的研报资料也显示,由于目前半导体增长主要來自 HPC/AI/5G/ADAS 等需要先进制程支援的应用领域,需求的快速增长,这也使得高端晶圆的投片量大幅增加,推动12英寸晶圆代工产能需求在2020年下半年出现供应吃紧的情況,并预计2021-2022年供应吃紧情況仍不易缓解。

  这三年“找产能”将成为世纪难题,也将持续考验设计厂商的生存智慧,要不一飞冲天,要不偃旗息鼓。而对于身处其中的国内设备厂商来说,也注定将成为发展史上新的“分水岭”。

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