8英寸晶圆

晶圆

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅，其纯度高达99.999999999%。

8英寸晶圆基本原料

8英寸晶圆的基本原料，硅是由石英砂所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化（99.999%），接着是将这些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，经过照相制版，研磨，抛光，切片等程序，将多晶硅融解拉出单晶硅晶棒，然后切割成一片一片薄薄的晶圆。

8英寸晶圆优势

目前行业应用的晶圆主要有6英寸、8英寸和12英寸这3种，其中8英寸和12英寸的应用量最大。

而相较于12英寸产品，8英寸晶圆有诸多优势，其中，最主要的是以下两个：

首先，8英寸晶圆已具备了成熟的特种工艺，而特种工艺技术能够使尺寸较小的晶粒包含较多的模拟内容，或支持较高电压。

特种工艺技术包括高精度模拟CMOS、射频CMOS、嵌入式存储器CMOS、CIS、高压CMOS、 BiCMOS和BCDMOS。这些特种技术对晶圆代工厂的工艺参数有较为严格的容差限制，常用的DC-DC转换器、马达驱动器、电池充电器IC一般都使用8英寸晶圆生产。

其次，大部分8英寸晶圆厂设备已折旧完毕，固定成本较低。8英寸晶圆厂的产能在上世纪90年代末期开始提升，大部分晶圆厂现已完全折旧完毕，因此，8英寸晶圆产品在经营成本上极具竞争力。

虽然当前设备供应商不再制造8英寸晶圆厂所用的新设备，但他们通常会与8英寸晶圆厂进一步合作，以极具成本效益的方式，使旧设备寿命延长10~15年。

8英寸晶圆优势-应用需求驱动

在应用端，对8英寸晶圆代工的强劲需求主要来源于功率器件、电源管理IC、影像传感器、指纹识别芯片和显示驱动IC等。由于模拟/分立器件拥有成熟制程+特种工艺的特性，因此，这些产品绝大多数会采用8英寸或6英寸线生产。

当前，8英寸晶圆产能中约47%来自于Foundry，其余产能需求主要来自于IDM的模拟芯片、分立器件、逻辑芯片和MEMS，其中模拟芯片、分立器件和逻辑芯片（主要为MCU、指纹识别芯片、CMOS等）、MEMS等的产能需求占比已提升至50%。

8英寸晶圆的市场需求结构

8英寸晶圆优势-功率器件需求强劲

当前，市场对功率器件的需求相当强劲，而这也给了8英寸晶圆更多的商业机遇。

汽车和工业应用是功率器件增长的主要驱动力。据Gartner统计，在全球半导体市场中，工业应用和汽车电子的增速最快，而工业应用和汽车电子的应用增量主要来自于功率半导体。

据IC insights预计，在功率半导体年出货量方面，2016~2021的年复合增长率为5.2%。2017年，功率分立器件销售额同比增长10.4%。受益于汽车和工业应用驱动，预计未来3年功率分立器件市场仍将保持5%左右的增速。

SEMI的数据显示，功率分立器件约占8英寸晶圆应用的16%。由于8英寸晶圆设备短缺，全球8英寸晶圆产能增长率仅为1~2%， 低于功率半导体和功率分立器件的增速。因此，汽车电子和工业应用对功率半导体需求大于供给导致功率半导体涨价，而功率半导体对8英寸晶圆产能需求大于供给，导致8英寸晶圆涨价。

在所有功率器件中，IGBT是最具增长潜力的。IHS预计，全球IGBT市场在2016~2021期间的年复合增长率为8%，汽车和工业应用是主要驱动力，而全球MOSFET市场在2016~2021期间的年复合增长率为3%，工业应用仍然是主要驱动力。

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