8吋和12吋晶圆差别在哪里?
8 吋晶圆代工产能自2019 年底开始吃紧 ， 至今仍未看到纾解迹象 ， 甚至越来越严峻 ， 世界、联电已相继证实涨价消息 ， 并表示订单将满到2021 年 。过去一段时间 ， 8 吋晶圆代工被视为落后、老旧的产线 ， 到底是什么样的原因 ， 现在却能让客户不惜捧着现金加价 ， 也要抢到8 吋产能呢？本文带读者一窥中国台湾主要厂在8 吋市场的布局与策略 。
8吋、12吋晶圆差别在哪？
两种尺寸的晶圆表面积的大小不同 ， 以相同的良率标准做假设 ， 十二吋大概一片可以生产200多颗IC ， 是8吋的两倍 ， 在生产成本不需大幅提高哪么多的话 ， 比较符合成本效益 。但也因为12吋一片产出的IC数量比较多 ， 对应到终端需求 ， 也是要足够的出货量去支撑 ， 这也是很多厂商会停留在8吋的原因 ， 一些中小型IC设计厂可能需要的量只有约几十片 ， 要重新设计跨到12吋未必有利 。
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以IC类型来看的话 ， 粗略的划分 ， 包括电源管理IC、驱动IC、指纹识别IC、CMOS、MosFET、功率元件等主力下在8吋晶圆；而采十二吋生产的则多是90nm制程以下 ， 需要高效能、高速运算的产品 ， 包括CPU、GPU、手机AP及通讯芯片等 。
为何供不应求？
5G、远距商机催化8吋需求大爆发 。世界先进董事长方略认为 ， 与2017 年相比 ， 这次有「结构性」的变化 ， 包含生活形态改变所带动的需求 ， 以及智能手机、5G对半导体需求提升 ， 特别是电源管理IC用量非常的大 ， 而且这次来自车用的需求还不高 。预计直到2021 年上半年 ， 公司都将维持高产能利用率水准 ， 看好这些结构性转变将支撑8 吋代工中长期需求 。
部分8吋设备停产 ， 设备取得不易 。全球8吋厂数量在2007年达到高峰 ， 之后许多厂房陆续关闭或转型成12吋厂 。由于12吋仍是现今主流的晶圆尺寸 ， 目前不少设备商皆已停止生产部分8吋机台 ， 设备取得不易 ， 这也是8吋厂难以扩充产能的原因之一 。
【8吋和12吋晶圆差别在哪里?】 SEMI统计 ， 2020年8吋晶圆代工产能约600万片 ， 至2022年成长将增至650万片 ， 复合成长8% 。
SEMI统计 ， 2020年12吋晶圆厂投资较去年成长13% ， 创历年新高 ， 预计在2023年将再创高峰 。
中国台湾8吋设备供应
目前台厂也有自制8吋设备的能力 ， 主要专精在半导体湿制程（wet processing）领域 。
虽然8吋代工需求相当旺盛 ， 但直接盖一个新厂并非优选 。根据过去统计数计 ， 投资一座8吋厂约需要8到10亿元美金 ， 换算成台币约几百亿的水准 ， 对比其他同业早已折旧完了 ， 在竞争上就是会输了一大截 。因此 ， 从提升生产效率、购买二手设备（或改机）与并购着手 ， 对业者来说相对有利；不过 ， 好标的难寻 ， 加上设备供给有限 ， 8吋产能仍无法快速增加 。
IC设计如何因应？
「现在就是卖方市场 ， 这是以前从来没有出现过的 。」 IC设计厂高层坦言 。今年至今8吋晶圆需求明显增加 ， 逐步出现吃紧的态势 ， 甚至今年第4季比起第3季还来得更紧 。目前几乎所有产能量来说 ， 代工厂只能给到今年的9成量 ， 价格则是涨1~2成不等 ， 并且将在明年1月1日开始实施 。
解方1：新增中国台湾合作伙伴 ， 先拿到量再说
多数IC设计业者开始寻求更多供应商来因应挑战 ， 像是义隆过去多数投片于联电 ， 但从今年新增投片台积电 ， 11月开始出货 ， 第3家代工厂也将在明年下半年开始供货 ， 应用于指纹辨识、LTDDI（带笔功能的驱动暨触控晶片）等 ， 因此积极拓展伙伴之下 ， 使得义隆明年整体产量总量 ， 有机会较今年增加2成左右 。
解方2：新增中国大陆伙伴 ， 双供应链保障
有厂商逆势操作 ， 当中国芯片设计业者逃来台湾之时 ， 将部分的产品投片中国代工厂 ， 不但好协调 ， 更能直供当地供应链 ， 虽然较具有风险 ， 但确实价、量都更具成本优势 。
解方3：转12吋？
大多数的厂商给的答案都是「当然不会 。」对于大型IC设计业者来说 ， 由于具有经济规模 ， 投片12吋光罩成本容易分摊 ， 因此已经是常态；但对于中小型厂商来说 ， 最大的挑战在于光罩的成本实在高 ， 一个光罩就要上千万 ， 要摊提多久才能开始获利？这在成熟消费性芯片当中 ， 并不合乎成本考量 。
责任编辑：tzh
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