近年半导体生产仍将以300mm晶圆为主

自新世记之初开始采用300mm晶圆生产以来已有10余年之久，据市调公司IC Insights近日报告，若以200mm相当晶圆计算，2012年12月，世界300mm晶圆的生产能力占世界全体生产能力的56%，且近几年内还将继续保持扩张之势，预计到2017年12月将达70.4%，计共1941万片。300mm晶圆通常用于大量生产的DRAM和闪存，最近也用于图像传感器、电源管理器件、具有大尺寸芯的复杂逻辑器件和微芯片等。

该公司日前报告，6家存储器和芯片代工公司据有300mm晶圆生产能力的垄断地位，去今两年均约占74%，其中尤以三星公司为最大，独占全体生产能力的18%以上，合并后的Micron-Elpida次之，占14%左右，Hynix第3，占近12%，Intel第4，约占11%，第5是代工老大――台积电，也能占到2位数――10%上下，东芝-Sandisk第6，约占8.5%。其余便等而下之，如居第7的GlobalFooundries已仅占4%不到。头10家最大公司中，主业为存储器者占一半，余2家是纯代工公司，1家主打微芯片。三星过去5年来积极投资，未来5年可望坚持，故预到2017年仍将保持其领头羊的位置，而纯代工公司包括台积电、GlobalFoundries、联电、中芯国际等的生产能力增长速度最快，2017年前他们的月生产能力合计可望翻番。

与此同时，200mm晶圆的生产能力将逐渐下行，将从2012年12月的占32%，缩减至2017年12月的21%。200mm晶圆多年来常用于生产有利可图的专用存储器、图像传感器、显示驱动器、微控制器、模拟器件及MEMS器件等，但以后还会逐渐被300mm晶圆所取代。同期150mm晶圆的月生产能力比重也将从12.8%萎缩到8.6%（图1）。

有资料报道，从1980年的100mm晶圆到150mm、再到200mm、300mm晶圆的生产周期大约都在5年左右，唯300mm晶圆应用至今已十有余年。2008年5月，Intel、三星、台积电3家公司曾为实施450mm晶圆生产发表了共同声明，当年即因受雷曼金融危机冲击全球而使计划受阻，直到2011年9月才由Intel、三星、台积电、IBM和GlobalFoundries 5巨头共同重组450mm晶圆研发联盟（G450C-Global 450 Consortium），预期2018年投入量产，与此相适应，计划2015～2016年间进入10nm工艺的试生产。据传，始于2009年的欧洲半导体、设备和材料公司也曾组成EEMI 450研发联盟，实际也于2012年才付诸实施，预期2016～2019年间建成首条生产线，以便抗衡美亚公司领先的生产技术。

300mm晶圆生产虽已有年，但技术仍在改进，以不断适应新产品的生产，转向450mm晶圆固是必然的趋势，但投资巨大，进入门槛甚高，加之世界宏观经济不确定性始终不明朗，采用新技术能否带来成本利益也无从肯定，图1的统计告诉我们，到2016～2017年间的生产能力均还微不足道，仅仅占0.1%而已。450mm晶圆今后进展仍难言一帆风顺，主要还得看台积电、英特尔、三星三大势力的走向。