大尺寸化是半导体硅片的重要发展方向之一。2008 年以前,大尺寸硅片以 8英寸硅片为主导,2009年以来8英寸硅片市场份额长期稳定在25%至27%之间,其绝对需求量并未因 12 英寸硅片的大发展而被淘汰或被侵蚀大量的市场空间,主要原因在于,8 英寸硅片在特色芯片产品上拥有明显的成本优势,与 12 英寸的下游应用存在明显差异。
同时,虽然半导体行业下游应用基于技术迭代及成本需求适用不同尺寸硅片,但对于制程并非越小越好,硅片的尺寸也并非越大越好。如在工业领域,对芯片的计算能力、功耗、发热以及占用面积的需求并没有手机、平板电脑那么苛刻,更关注芯片在各类极端环境下的可靠性和耐久度,以及原材料的经济性。
而 8 英寸晶圆具备成熟制程工艺,可靠度、耐久度及经济性较强,应用领域较广。并且,中美贸易争端日趋激烈,国内现在处于普及 8 英寸的阶段,目前国内 8 英寸国产替代率仅为 20%左右,尚处于较低水平。近年来 8 英寸产线建设加速,8 英寸硅抛光片在未来较长时期内产能利用率保持稳定,产能将进一步增长。
根据 SEMI预测,未来几年 8 英寸硅片的需求都将保持增长,2022 年全球 8 英寸晶圆厂产能将比 2021 年增加 120 万片/月,增长率达 21%。
因此,8 英寸硅片的需求将长期存在。同时,随着汽车电子、工业电子等应用的驱动,8 英寸半导体硅片的需求亦呈上涨趋势。
另外,随着下游市场发展,一些新的应用领域得到开发,比如 MEMS 方面的应用上,目前行业最高水平是 8 英寸产品;在 SOI 领域,目前 12 英寸产品主要应用于 MPU 及一些特别应用上,8 英寸产品主要应用于射频及功率芯片上,二者少有交集;新能源汽车上使用的功率芯片和传感器主要是 8 英寸芯片的应用;
5G 射频芯片使用的 SOI 和硅上化合物同样也主要是 8 英寸芯片的应用。
可见,硅片尺寸的增长不是业内技术进步和产业发展的唯一考量,产品的投资合理性才最为关键,8 英寸和 12 英寸硅片会长期共存,在各自的特定领域有不可替代的优势。