از سال 2020، ارزش خروجی جهانی ریخته گری ویفر وارد وضعیت توسعه شدید شده است. از نمودار 1 می توان دریافت که نرخ رشد سالانه آن به 24 درصد رسیده است. نرخ رشد سالانه در سال 2021 به 22.4 درصد خواهد رسید که این نیز سطح بالایی از رشد است. امسال ارزش خروجی کل ریخته گری ویفر رسما از مرز 100 میلیارد دلار فراتر خواهد رفت. TrendForce پیش بینی می کند که نرخ رشد سالانه در سال 2022 13.3٪ باشد. دو کلید برای هدایت مجدد رشد در سال 2022 وجود دارد، یکی ظرفیت تولید تازه افتتاح شده و دیگری افزایش قیمت.

شکل 1: برآورد ارزش تولید جهانی ریخته گری

در سال ۲۰۲۱، کارخانه‌های مختلف برنامه‌هایی را برای گسترش تولید آغاز کرده‌اند. انتظار می‌رود در سال ۲۰۲۲، ۱۲ کارخانه ریخته‌گری ویفر جدید وجود داشته باشد (شکل ۲ را ببینید). در میان آنها، تایوان، چین، توسط TSMC، کل کارخانه ریخته‌گری ویفر، هدایت می‌شود. از منظر ارزش خروجی، ارزش خروجی تایوان حدود ۶۰٪ و ظرفیت تولید ۵۰٪ است، به این معنی که بیشتر فرآیندهای تولید پیشرفته نسبتاً گران هنوز در تایوان ساخته می‌شوند. در این منطقه ساخته می‌شوند. نکته دیگری نیز وجود دارد که ارزش توجه دارد. از شکل ۲ می‌توان دریافت که در سال ۲۰۲۲، سهم بازار ریخته‌گری در تایوان به نظر می‌رسد کمی ۱٪ کاهش یابد و سرزمین اصلی چین ۲٪ افزایش یابد. بیشتر افزایش ظرفیت تولید در کارخانه نانجینگ در سرزمین اصلی چین متمرکز شده است. با این حال، تمرکز TSMC هنوز بر تایوان است.

شکل 2: مکان های فابر جدید ریخته گری بزرگ

از نظر فرآیند پیشرفته، همه بیشتر نگران فرآیند ۳ نانومتری هستند که توسط TSMC و سامسونگ راه‌اندازی شده است. TSMC هنوز از معماری FinFEX استفاده می‌کند. محصولات ۳ نانومتری منتشر شده توسط سامسونگ بر اساس معماری GAA هستند که تنها شرکتی در صنعت است که این معماری را وارد کرده است. TSMC تقریباً ۷۰٪ از بازار فرآیند پیشرفته را در اختیار دارد و سامسونگ حدود ۳۰٪. بیشتر برنامه‌های توسعه این دو شرکت در سال جاری هنوز بر روی قطعات ۵ نانومتری و ۴ نانومتری متمرکز است. سال آینده، این دو شرکت بر روی فرآیند ۳ نانومتری متمرکز خواهند شد.

شکل 3: توسعه فرآیند نیمه هادی

ظرفیت ریخته گری به طور کامل پر شده است، ویفرهای 8 اینچی در سال 12 سفت تر از ویفرهای 2022 اینچی خواهند بود.

در سال 2021، میزان استفاده از ظرفیت ریخته‌گری‌های 8 اینچی و 12 اینچی به 95 تا 100 درصد می‌رسد و این علامت تا سال 2022 ادامه خواهد داشت.

بر اساس داده های به اشتراک گذاشته شده توسط TRENDFORCE، ریخته گری ویفر 12 اینچی TSMC، Samsung، UMC و SMIC را فهرست کرده است. از خط نقطه چین در شکل 4، می توان دریافت که در نیمه دوم سال 2022 یک روند نزولی جزئی وجود خواهد داشت. Qiao An گفت، در واقع، این تقاضا بدی نیست، دلیل اصلی این است که برخی از آنها وجود دارد. ظرفیت تولید جدید یا کارخانه های جدید یکی پس از دیگری شروع به باز کردن ظرفیت تولید می کنند و وقتی حجم فیلمبرداری به سرعت بالا نمی رود، مخرج بزرگتر می شود. ، میزان بهره برداری اندکی کاهش می یابد و ما در حال حاضر معتقدیم که کل نرخ بهره برداری بالای 95٪ باقی خواهد ماند.

شکل 4: استفاده از ظرفیت ریخته گری اصلی 12 اینچی

از شکل 5، کاهش ظرفیت ریخته گری 8 اینچ چندان مشهود نیست، عمدتاً به این دلیل که نرخ رشد ظرفیت 8 اینچی نسبتاً محدود است، رشد تقاضا بیشتر از عرضه است و وضعیت تنگ شدیدتر از 12 اینچ خواهد بود. . از نظر تقاضا، بیشتر آی سی های مرتبط با مدیریت انرژی مورد استفاده در تلفن های همراه 5G و وسایل نقلیه الکتریکی در کارخانه های 8 اینچی تولید می شوند، اما بیشتر تجهیزات در ریخته گری ویفر 8 اینچی گران تر هستند، اما ویفرهای 8 اینچی هستند. گران. قیمت فاب های 8 اینچی نسبتا ارزان است و در نتیجه فابل های 8 اینچی که مقرون به صرفه نیستند گسترش می یابد. برعکس، با توجه به تقاضای پررونق، کمبود ظرفیت 8 اینچی جدی تر از فابل های 12 اینچی است.

شکل 5: استفاده از ظرفیت ریخته گری اصلی 8 اینچی

از شکل 6 مشخص است که نرخ رشد سالانه ترکیبی 5 ساله ظرفیت ویفر 8 اینچی تنها 3 درصد است و شیب نرخ رشد سالانه آن به طور قابل توجهی کمتر از فاب های 12 اینچی است. 12 اینچ محکم است. این کارخانه 12 اینچی به دلیل کمبود، نرخ رشد سالانه 12 درصدی را تجربه کرده است. قابل درک است که از سال 2021 تا 2023، هر سال 100 هزار تا 200 هزار ظرفیت تولید جدید افتتاح می شود.

شکل 6: CAGR 2019-2023F از 10 ظرفیت ریخته گری برتر

طرح توسعه ظرفیت فرآیند 2022: 40 نانومتر و 28 نانومتر نکات کلیدی هستند

Qiao An خاطرنشان کرد: در سال 2021، در طرح توسعه ظرفیت هر فرآیند، بیشتر محصولات جدید در بخش 90 نانومتری، 65 نانومتری یا 55 نانومتری متمرکز شده و ظرفیت تولید جدید تا 80 هزار است، اما دلیل تداوم آن است. سفتی در سال جاری این است که 90 نانومتر، 65 نانومتر، 55 نانومتر محصولاتی که می‌توانند تولید شوند ممکن است کمی تسکین یافته باشند، و تمرکز روی 40 نانومتر یا 28 نانومتر است. "

شکل 7: طرح توسعه ظرفیت 2021F برای هر فرآیند

اما با نگاهی به سال 2022، در جعبه قرمز، ظرفیت تولید جدید در سال آینده عمدتاً در قطعات 40 نانومتری و 28 نانومتری متمرکز خواهد شد، بنابراین ما معتقدیم که افتتاح این ظرفیت جدید تولید در سال آینده باعث کمبود بازار ریخته‌گری ویفر خواهد شد. شرایط برای برخی از علائم تسکین دهنده است.

شکل 8: طرح توسعه ظرفیت 2022F برای هر فرآیند

90 نانومتر، 65 نانومتر و 55 نانومتر افزایش ظرفیت اصلی امسال هستند و 40 نانومتر و 28 نانومتر پشتیبانی اصلی برای توسعه سال آینده هستند. بنابراین، می توان فهمید که تامین کننده فعلی 1Xnm بسیار کم است. پس از ورود به 1Xnm، ساختار ترانزیستور وارد ساختار FinFEX شده است، بنابراین هزینه انبساط نسبتا زیاد است. در حال حاضر تنها TSMC، سامسونگ و سایر شرکت ها برنامه ای برای توسعه تولید در چند سال آینده ندارند. با افزایش ضریب نفوذ تلفن های همراه 5G سال به سال، تقاضا برای تراشه های 1Xnm نیز بسیار افزایش می یابد و تقاضا برای Wi-Fi و غیره نیز سال به سال در حال افزایش است که ممکن است باعث ایجاد گلوگاه فرآیند 1Xnm در 2022 و 2023.

شکل 9: اجزای نیمه هادی ساخته شده در فرآیند ریخته گری 12 اینچی

چرا فرآیند 28 نانومتری اینقدر مهم است؟

Qiao An اشاره کرد که نه تنها در سال آینده، بلکه حتی پس از سال 2023، ظرفیت تولید 28 نانومتر به تدریج افزایش خواهد یافت. چرا فرآیند 28 نانومتری اینقدر مهم است؟

همانطور که از شکل 10 مشاهده می شود، 28 نانومتر پیشرفته ترین فرآیند تحت معماری MOSFET (Planar) است. در مقایسه با معماری FinFET، یعنی بعد از 1Xnm، هزینه نسبتاً ارزان است. 28 نانومتر در آخرین نسل معماری MOSFET (Planar) است که می تواند عملکرد کافی تراشه های مورد نیاز برای تعداد زیادی از محصولات اینترنت اشیا را ارائه دهد.

علاوه بر این، هنگام ورود به زیر 40 نانومتر، زمانی که اکثر کارخانه های ریخته گری ویفر یا کارخانه های IDM در حال گسترش تولید هستند، هزینه نیز نسبتاً زیاد است. اگر مشتریان کافی برای پشتیبانی از عملکرد این کارخانه ها نداشته باشند، احتمالاً باعث ضرر و زیان می شود، بنابراین پس از ورود به زیر 40 نانومتر، بسیاری از کارخانه های IDM به طور متوالی برخی از محصولات را برای تولید به این ریخته گری ویفر برون سپاری کرده اند. در نتیجه، اکثر کارخانه های ریخته گری ویفر به طور فعال می خواهند ظرفیت تولید 40 نانومتر/28 نانومتر را افزایش دهند.

شکل 10: اهمیت 28 نانومتر

آیا سال 2022 پایان کمبود تراشه خواهد بود؟

بر اساس داده های TRENDFORCE، تقاضای بازار برای محصولات نهایی نیمه هادی در سال 2020 قوی خواهد بود. همانطور که از شکل 4 مشاهده می شود، علاوه بر تلویزیون که رشد منفی 1.8 درصدی را تجربه کرد، کنسول های بازی، نوت بوک ها، دستگاه های پوشیدنی، خودروها، مانیتورها، سرورها، گوشی های هوشمند رشد سریعی را نشان می دهند. در واقع، نیروی محرکه اصلی این است که اپیدمی جدید تاج تقاضاهای مختلف، به ویژه رشد مثبت کنسول های بازی، نوت بوک ها و دستگاه های پوشیدنی را تا 35٪، 16.5٪ و 11.1٪ افزایش داده است. در سال 2022، این تقاضای مرتبط با اپیدمی وارد وضعیت ضعیفی خواهد شد. Qiao An، تحلیلگر بخش تحقیقات نیمه هادی TrendForce، خاطرنشان کرد که شایان ذکر است که "تغییر در ترکیب محصول" یکی از محرک های کلیدی برای توسعه تقاضای نیمه هادی ها، مانند تلفن های همراه 4G تا تلفن های همراه 5G، خودروهای سنتی است. برای وسایل نقلیه الکتریکی و سایر محصولات تغییرات ترکیبی، تغییرات ترکیب محصول تعداد تراشه های استفاده شده را دو برابر می کند، به عنوان مثال، یک تلویزیون با اندازه بزرگتر به وضوح بالاتری نیاز دارد که به تراشه های بیشتری نیاز دارد.

شکل 11: مروری بر تقاضای نیمه هادی ها

Qiao An، تحلیلگر بخش تحقیقات نیمه هادی TrendForce، دلیل اصلی کمبود تراشه ها را ضریب نفوذ تلفن های همراه 5G است که از نیمه دوم سال 2019 به توسعه خود ادامه داده است. پس از ورود به سال 2020، این اتفاق افتاد. برای مواجهه با اپیدمی جدید تاج و ژئوپلیتیک. و سایر عوامل مرتبط، این سه عامل در واقع دو نتیجه مشابه دارند، یکی افزایش تقاضای محصول، و دوم عدم اطمینان ناشی از ژئوپلیتیک یا اپیدمی، مانند بسته شدن شهر و کشور. و به همین ترتیب باعث شکستن زنجیره تامین می شود. بنابراین، ذخیره انرژی جنبشی کل زنجیره تامین مختل می شود و بیشتر زنجیره های تامین برای مقابله با مشکل کمبود موجودی ناشی از بسته شدن شهر و مشکلات موجود، نیاز به ایجاد سطح موجودی نسبتا بالایی دارند. کشور یا ژئوپلیتیک، که کمبود کالا در مقیاس بزرگ است. دلیل اصلی.

چه زمانی شاهد پایان موج کمبود تراشه خواهیم بود؟ اکثر محصولات امسال در 96 نانومتر و 65 نانومتر متمرکز شده اند و سال آینده توسعه 40 نانومتری و 28 نانومتری را تشکیل خواهند داد. این فرآیندها در وضعیت آرامش عرضه در سال جاری و سال آینده ظاهر خواهند شد. با این حال، افزایش ظرفیت ویفرهای 8 اینچی کمی محدود است. علاوه بر این، تامین کنندگان نسبتاً کمی 1Xnm وجود دارد و در حال حاضر هیچ برنامه توسعه مشخصی وجود ندارد. 8 اینچ و 5Xnm، و 12nm، 16nm، یا 11nm، 14nm ممکن است در سال آینده تبدیل به فرآیند گلوگاه شوند. بنابراین، ما در حال حاضر مشاهده می‌کنیم که در کل سال 2022، اگرچه کارخانه‌های ریخته‌گری ویفر همچنان به باز کردن ظرفیت تولید جدید در برخی فرآیندها ادامه می‌دهند، ممکن است نشانه‌هایی از تسکین کمی وجود داشته باشد، اما فرآیندهای گلوگاه 8 اینچی و 1Xnm همچنان ادامه خواهند داشت. کل زنجیره تامین نیمه هادی ها همچنان با مشکل مواد بلند و کوتاه مواجه خواهد بود. بنابراین، از منظر کل بازار ریخته گری ویفر، همچنان وضعیت ظرفیت تولید فشرده در سال 2022 وجود خواهد داشت.

سلب مسئولیت: این مقاله از "آلبوم مهندسی الکترونیک نویسنده: وو چینگژن امی وو" تکثیر شده است، این مقاله تنها نمایانگر دیدگاه های شخصی نویسنده است، نه Sacco Micro و دیدگاه های صنعت، فقط برای چاپ مجدد و به اشتراک گذاری، برای حمایت از حمایت از حقوق مالکیت معنوی لطفا تجدید چاپ کنید منبع اصلی و نویسنده را ذکر کنید. در صورت وجود هرگونه تخلف، لطفا با ما تماس بگیرید تا آن را حذف کنیم.