一、新美光發布了 450mm半導體級單晶硅棒

在 Semicon China2020 上，新美光(蘇州)半導體科技有限公司發布了 450mm(18 寸)11 個 9 純度的半導體級單晶硅棒。

新美光 CEO 夏秋良介紹，450mm 半導體單晶硅棒采用國際最先進 MCZ 技術，代表國際先進水平，改變國內無自主 450mm 半導體級單晶硅棒的局面。將在 28nm 以下晶圓廠實現國產替代。在半導體晶圓廠自主化方面，發揮重要作用。

新美光(蘇州)半導體科技有限公司成立于 2013 年 1 月，依托中科院蘇州納米所和中科院產業創新與育成中心，由原美資半導體公司研發技術高管夏秋良先生創立，致力于先進半導體硅材料的研發及產業化，提供半導體硅片一攬子解決方案，歷時 3 年研發出業界最先進的 450mm（18 英寸）無缺陷單晶硅生長技術，計劃未來 3-5 年內投資 2 億元以上，將打造國內最先進的半導體硅材料研發及生產基地。

二、硅片尺寸演變歷程

在摩爾定律的驅動下，硅片尺寸呈現從6寸—8寸—12寸的路徑變化。據SEMI的數據，4英寸硅片產生于1986年，6英寸于1992年，8英寸于1997，12英寸于2005年。業界較為公認的說法，1980年代是4英寸硅片占主流，1990年代是6英寸占主流，2000年代是8英寸占主流，2002年，英特爾與IBM首先建成12英寸生產線，到2005年12英寸硅片的市場份額已占20%，2008年其占比上升至30%，而8英寸硅片占比已下降至54%，6英寸硅片占比下降至11%。

根據SEMI的預測，12英寸硅片的市占率將逐步提升，而八英寸和六英寸硅片的市占率逐漸萎縮。到2020年，12英寸硅片的占比上升到約80%，8英寸硅片的占比降至8%左右，6英寸及以下硅片降至2%左右。

根據全球300mm（12英寸）和450mm（18英寸）晶圓Fab的產品和數量預測，在未來15到25年里，300mm晶圓Fab在半導體制造業內保持主流地位，因此300mm硅片在未來至少25年的時間里，也將繼續保持發展的態勢。根據預測，12英寸硅片在2022年左右達到市場份額的峰值。在摩爾定律的驅動下，隨著18寸硅片的生產技術逐漸成熟，市場化進程加速，12英寸將朝著18英寸過渡。

三、12寸晶圓仍是市場主流


據市調機構IC Insights最新公布《2017~2021年全球晶圓產能報告》指出，2008年前，IC制造以8寸晶圓為大宗；不過，2008年后，12寸晶圓便逐漸取而代之成為市場主流。

最新公布的晶圓產能報告顯示，12寸晶圓產能排行中，三星以22%奪全球第一，其次為美光的14%，SK海力士與臺積電同為13%位居第三。第五至第十則分別為東芝/威騰(11%)、英特爾(7%)、GlobalFoundries(6%)、聯電(3%)、力晶科技(2%)及中芯國際(2%)。其中三星、美光、SK海力士、東芝/威騰以供應DRAM與NAND flash存儲器為主。臺積電、GlobalFoundries、聯電、力晶科技、中芯國際為純晶圓代工業者。英特爾為整合元件制造(IDM)業者，就營收而言，該公司亦為全球最大的半導體業者。IC Insights表示，上述前十大業者都已運用最大尺寸晶圓技術來制造各類IC產品，因此在每晶粒的制造成本上，都具有最佳的攤銷能力。此外，這些業者也都對新的或改善現有的12寸晶圓制程上，具有繼續進行投資的能力。

三、18nm晶圓發展緩慢緣由

18英寸（450mm）的硅片對于全球半導體產業仍然還是一個懸而未決的課題，其中的關鍵因素是半導體設備供應商，包括應用材料等企業缺乏研發和生產的積極性，主要原因在于生產450mm硅片不是簡單地把腔體的直徑放大，而是需要重新設計和制造相應的設備，面對巨大的資本開支和高端技術人才的引進等難題，企業需要慎重考慮未來的市場是否有足夠的投資回報率，以尋找成熟的時機進入市場。SEMI曾預測每個450mm晶圓廠將耗資100億美元，但單位面積芯片成本只下降8%。

成本下降是決定450mm硅片成功的關鍵，然而這是指芯片的制造成本，不僅與設備有關，還與配套的產業鏈有關。相信只有使芯片制造商與設備制造商同時實現雙贏，才能持續進步與發展。因此未來向450mm硅片過渡，估計要比向300mm硅片過渡更為復雜與困難，可能周期會更長一些。

總體上450mm硅片是大勢所趨，業界己有共識。然而何時真正的開始過渡，以及全球有多少廠家愿意出資70億美元～100億美元投資建廠尚有待觀察，這也是目前似乎存有不同觀點的癥結所在，因為可能只有銷售額達到或接近200億美元的企業才能夠支持得起如此巨額的持續投資。

總結

新美光發布的 450mm(18 寸)11 個 9 純度的半導體級單晶硅棒在國際上都具有領先意義，代表自主研發晶圓向前跨進一大步，18英寸晶圓是大勢所趨，但仍舊面臨著成本和技術方面的壓力。

本文由電子發燒友綜合報道，內容參考自中國電子報、IC Insights、新美光等，轉載請注明以上來源。