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【中國傳動(dòng)網(wǎng) 行業(yè)動(dòng)態(tài)】 芯片制程不斷縮小，臺(tái)積電7nm晶圓已經(jīng)量產(chǎn)

芯片的制程是用來表征集成電路尺寸的大小的一個(gè)參數(shù)。根據(jù)摩爾定律，當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件數(shù)目，約每隔18-24個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍，從而要求集成電路尺寸不斷變小。

28nm是傳統(tǒng)制程和先進(jìn)制程的分界點(diǎn)。當(dāng)前，芯片的制程從180納米縮小至16納米，甚至10納米、7納米、5納米；每1美元價(jià)值的集成電路上可容納元器件數(shù)目從2.6百萬個(gè)增至19百萬個(gè)。

圖表1：芯片制程（單位：m——百萬個(gè)，nm——納米）

以臺(tái)積電為例，晶圓（半導(dǎo)體芯片原料）制造的制程每隔幾年便會(huì)更新?lián)Q代一次。近幾年來換代周期縮短，臺(tái)積電2017年10nm已經(jīng)量產(chǎn)，7nm已經(jīng)于今年6月量產(chǎn)。

圖表2：臺(tái)積電制程工藝節(jié)點(diǎn)

12寸硅片市占率逐漸提升，市場高度集中

硅片是半導(dǎo)體芯片制造最重要的基礎(chǔ)原材料，在晶圓制造材料成本中占比近30%，是份額最大的材料。硅片尺寸越大，單個(gè)硅片上可制造的芯片數(shù)量則越多，同時(shí)技術(shù)要求水平也越高。對(duì)于300mm硅片來說，其面積大約比200mm硅片多2.25倍，200mm硅片大概能生產(chǎn)出88塊芯片而300mm硅片則能生產(chǎn)出232塊芯片。更大直徑的硅片可以減少邊緣芯片，提高生產(chǎn)成品率；同時(shí)，在同一工藝過程中能一次性處理更多的芯片，提高設(shè)備的重復(fù)利用率。

目前主流的硅片為300mm（12英寸）、200mm（8英寸）和150mm（6英寸），其中12英寸硅片份額在65-70%左右，8寸硅片占25-27%左右，6寸占6-7%左右。近年來12英寸硅片占比逐漸提升，6和8寸硅片的市場將被逐步擠壓，預(yù)計(jì)2018年二者合計(jì)占比由2014年的40%左右下降到2020年的30%左右，而更大尺寸450mm（18英寸）產(chǎn)能將在19年開始逐步投建。

圖表3：不同尺寸硅片市占率（單位：%）

12英寸硅片主要用于高端產(chǎn)品，如CPU/GPU等邏輯芯片和存儲(chǔ)芯片；8英寸主要用于中低端產(chǎn)品，如電源管理IC、LCDLED驅(qū)動(dòng)IC、MCU、功率半導(dǎo)體MOSFE、汽車半導(dǎo)體等。

圖表4：硅片分類及應(yīng)用

硅片供給屬于寡頭壟斷市場。目前全球硅晶圓廠商以日本、臺(tái)灣、德國等五大廠商為主，包括日本信越、日本三菱住友SUMCO、環(huán)球晶圓、德國Siltronic、韓國SKSiltronic，前五大供應(yīng)商囊括約90%以上的市場份額。

圖表5:2017年12寸硅片廠商市占率（單位：%）