传感器芯片等产品需求激增 全球8寸晶圆设备面临短缺 传感器, 第三方, 产品, 用户

yuchengze

消费者电子、通讯IC、传感器芯片等制造不需使用最先进的制程，因此随着产品市场需求的激增，也让8寸晶圆厂产能出现了短缺，全球芯片厂都希望能取得市场上为数不多的8寸晶圆设备。为因应上述需求，应用材料(AppliedMaterials)、艾司摩尔(ASML)、科林研发(LamResearch)等半导体设备大厂，不约而同重返8寸晶圆设备市场生产新的设备，而其它设备供应商除了推出新的8寸晶圆系统外，也加强了中古设备的供应。
SemiconductorEngineering报导指出，「Core」意指需经由原厂、第三方厂商或终端用户翻修的中古设备。目前开放购买或库存的8寸晶圆Core设备，共计约有600到720台，但市场上对于8寸晶圆Core设备的需求则高达1,000台，包括CMP、蚀刻、沉积、微影等工具都出现了严重的短缺。市场供不应求也造成8寸晶圆设备价格的上涨。
应用材料营销及业务发展经理JohnCummings表示，8寸晶圆技术制造技术基础是一个正在成长的庞大市场，大量的汽车、行动系统及穿戴式装置芯片，都是透过8寸晶圆技术制造。
此外，封装技术不断进步，让厂商有更多机会利用既有设计，发展出新的解决方案。在接下来几年内，2.5D封装等技术将蔚为主流，而这些堆叠的芯片许多都是以8寸晶圆制作。
尽管市场上对8寸晶圆系统仍有需求，但当十年前芯片厂商的重心逐渐从8寸晶圆转移至12寸晶圆时，许多设备供应商纷纷决定离开8寸晶圆市场。同时间，中古半导体设备市场的年复合成长率(CAGR)，则以14%的速度在成长。根据SurplusGlobal估算，中古设备市场在2015年的市值约有28亿~30亿美元，2016年则可能会跌至20亿美元。
造成中古设备市场衰退的原因在于，许多8寸晶圆设备并无法符合现行的晶圆制造流程，再则2015年IC产业的购并风潮，导致晶圆厂产能及设备出现过剩，但IC厂商多选择留着这些设备，而不是将它们释出市场，如此便导致了8寸晶圆设备的短缺情形。
SurplusGlobal估计目前全球约有600台左右的8寸晶圆中古设备在市场上待价而沽，除此之外，第三方翻修业者与掮客手中持有的库存设备，约有60至120台。然而，至少要1,000台的8寸晶圆中古设备，才能满足市场需求。反观目前市场上的12寸晶圆中古设备虽有2,000台之多，但业者对于12寸晶圆中古设备的需求，仍不及8寸晶圆。
为解决8寸晶圆设备的短缺问题，不少第三方中古设备业者除了贩售二手设备外，也以自己的品牌投入新系统的研发。
ASML产品业务发展总监TedShafer指出，一般而言，微影设备在二手市场内最为稀有，这是由于没有业者会超买微影工具。
为了重返8寸晶圆设备市场，ASML采取多管齐下的策略，除了将248纳米设备卖给6寸及8寸晶圆厂外，该公司也针对一套老旧的扫描设备进行了翻修。此外，ASML还可将原本的12寸晶圆平台TwinScan重新设定，以符合8寸晶圆微影系统需求。
除扫描仪材外，业者也希望供应商能针对8寸晶圆推出新的CMP、蚀刻、沉积系统。为此应用材料重新投入了8寸晶圆设备的发展，除了翻新旧有系统，也开始研发全新的设备。
科林发展的8寸晶圆设备，则是着重在CVD、蚀刻、湿式清洗这三个部份。
另外，东京威力(TEL)并没有选择重返8寸晶圆工具市场，而是依循中古设备市场的传统道路，利用二手或翻新的零件组成新的系统。
要寻找组成全新8寸晶圆系统的零件，并不是件容易的事。不论是基板、芯片、软件都可能出现过时或停产的情况。就算取得了备份零件与子系统，也是所费不菲，会直接拉高整体系统的成本。因此要控制取得8寸晶圆设备的成本，其实是一项不小的挑战。
然而，翻修旧有的8寸晶圆系统同样也会遇到不少问题。不论是事后的维修或是过糟的机况，都可能为业者带来许多困扰。