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 。