8英寸晶圆短缺，看不到尽头本文来自微信公众号：芯世相

本文来自微信公众号：芯世相（ID：xinpianlaosiji），作者：阿黛尔·哈斯（半导体工程特约作家），编译：小芯，头图来自：视觉中国
半导体晶圆的供应链失衡，需求明显高于晶圆供应商的能力，造成的短缺可能持续数年。
对于12英寸晶圆，排名前五的大厂商——日本硅晶圆制造商SEH和Sumco、德国的Siltronic、中国台湾的环球晶（GlobalWafers）和韩国的SKSiltron——终于在去年采取了行动，它们在新的晶圆设施上投入了数十亿美元。这五大厂商占据了90%的市场份额，但它们的“新建”晶圆厂最早要到2024年才能生产晶圆。
其中较大的玩家里，只有生产用于MEMS、传感器、射频和功率器件制造的先进定制硅晶圆的Okmetic（市场份额排名第7）正在投资8英寸产线。还有一些玩家来自中国，中国有一个广泛但相当分散的晶圆供应商群体正在参与这场游戏。业内专家表示，中国生产商尚未掌握所需的质量水平，但他们达到标准可能只是时间问题。
体积和成本是12英寸的关键所在。但在8英寸晶圆上构建的芯片是许多终端产品的关键路径。正如Okmetic的CCO和SEMI硅晶圆制造商集团的新主席Anna-RiikkaVuorikari-Antikainen指出的那样，消费者不愿意购买没有雷达的汽车、没有先进传感器的洗衣机或没有5G的手机。这些市场依赖于通常在8英寸晶圆上制造的芯片，而这些8英寸晶圆通常具有它们所服务的市场所独有的特性，体积更小，制造通常更复杂。但在最终产品中，很可能包括成百上千的芯片，任何一个芯片的短缺仍然会造成供应瓶颈。
不过，晶圆供应商不能只是加快速度生产晶圆。正如Techcet的市场研究总监DanTracy所说，晶圆制造没有摩尔定律，制作晶圆是一个艰巨的过程。此外，他指出，仅在过去一年，硅晶圆收入才恢复到2007年的水平，目前的ASP（晶圆代工平均售价）仍比2007年低36% 。

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图1：硅晶圆收入预测（2022年2月更新）；硅晶圆收入在2021年增长14.5% ，最终达到2007年的水平；资料来源：Techcet
但现在，由于产能比以往任何时候都更加紧张，价格正在上涨——晶圆供应商报告的盈利能力创历史新高，尤其是对12英寸晶圆的需求。然而，他说， “问题不在于价格，而在于供应链的稳定性。 ”
Tracy说， 2021年是创纪录的一年。总体而言，晶圆出货面积增长了14%至142亿平方英寸，相当于1 ， 700个美国足球场。与此同时， 12英寸出货量增长超过13% ，而8英寸出货量增长超过15% ，从2020年开始强劲复苏。 Techcet预计2022年整体出货量将增长约6% 。

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图2：截至2022年2月的硅晶圆出货量预测；2021年晶圆出货量增长14% ，是创纪录的一年。 2022年的前景是增长约6%；资料来源：Techcet
Techcet表示，整个硅晶圆市场（包括SOI晶圆）的收入增长了14.5% ，并在2022年再次增长10% ，达到155亿美元。这是十多年来晶圆行业首次连续两年实现两位数增长。
然而，这种增长是以美元为单位的，主要是由于价格上涨，而不是晶圆产量的增加。 Tracy指出， 2022年12英寸的需求量约为每月7200片晶圆（wpm）。但到2024年，即使以100%满负荷运营， 12英寸晶圆的总生产能力仍将低于需求的10%左右。
与此同时，在规模小得多但增长极快的市场中，例如基于碳化硅（SiC）晶圆的芯片，目前不存在短缺。但如果需求如预期的那样发展，那么晶圆短缺也即将到来。