8-Zoll-Wafer

Kapazitäten bleiben bis 2024 knapp

8. Februar 2022, 10:09 Uhr | Heinz Arnold
TSMC
© TSMC

Zwar gehen die Hersteller zunehmend dazu über, Komponenten auf 12-Zoll-Waer zu transferieren, doch die 8-Zoll-Kapaitäten bleiben noch bis 2024 knapp.

Um durchschnittlich 10 Prozent pro Jahr wird die Kapazität der Top-Ten-Foundries der Welt gemessen in 12-Zoll-Wafer-Äquivalenten laut den Markforschern von TrendForce zwischen 2020 und 2025 steigen. 

Dabei legen die meisten Foundries den Schwerpunkt auf die Erweiterung der Kapazitäten für die Fertigung der 300-mm-Wafer, deren durchschnittliches jährliches Wachstum TrendForce auf 13,2 Prozent zwischen 2020 und 2025 schätzt.  

Auf dem Sektor der 8-Zoll-Wafer sieht die Situation allerdings etwas anders aus. Hier fürchten die Hersteller, dass Kapazitätsausweitungen sich als wenig kosteneffektiv erweisen könnten, zudem ist es schwierig, an Equipment für die Fertigung von 8-Zoll-Wafern heranzukommen. So bleibt ihnen wenig mehr, als die vorhandene Kapazität weiter zu optimieren. Das resultiert laut den Analysten von TrendForce in einem Zuwachs von lediglich 3,3 Prozent pro Jahr. 

Auf 8-Zoll-Wafern werden vor allem Power-Management-ICs und Leistungshalbleiter gefertigt, wie sie beispielsweise in Fahrzeugen, im 5G-Umfeld und Servern Einsatz finden. Wegen des hohen Bedarfs an diesen ICs reicht die bestehende Kapazität für 8-Zoll-Wafer seit dem zweiten Halbjahr 2019 nicht aus. 

Übergang zur Fertigung auf 12-Zoll kommt – dauert aber

Deshalb werden zunehmend ICs auf 12-Zoll-Wafern gefertigt, für die bisher die 8-Zoll-Typen verwendet wurden. Es würde aber bis zur zweiten Hälfte 2023 oder sogar noch bis in das Jahr 2024 dauern, bevor die Migration der meisten heute auf 8-Zoll-Wafern gefertigten ICs auf die größten Wafer durchgeführt werden sein wird und dies zu einer Entspannung der Situation auf dem 8-Zoll-Wafer-Sektor führen könne, so TrendForce.

Zu den wichtigsten Komponenten, die heute vorwiegend auf 8-Zoll-Wafern gefertigt werden, gehören großflächige Bildschirmtreiber, Controller, Power-Management-ICs, diskrete Leitungshalbleiter wie IGBTs und MOSFETs, Fingerprint-ICs und ICs für Touchpanels sowie Audio-Codecs. Zu den ersten Typen, deren Produktion auf 12-Zoll-Wafer überführt wird, gehören laut TrendFoprce Audio-Codecs und Power-Management-ICs. 

Power-Management-ICs

Power-Management-ICs werden derzeit zum größten Teil auf 8-Zoll-Wafern mit Hilfe von 0,18 bis 0,11-µm-Prozessen gefertigt. Ausnahme sind nur die Typen für die iPhones von Apple, die bereits in 55-nm-Prozessen auf 12-Zoll-Wafern entstehen. Wegen der anhaltenden Knappheit der 8-Zoll-Kapazitäten wollen Hersteller wie Mediatek, Qualcomm und Richtek einige Power-Management-ICs auf 12-Zoll-Wafern in 90/55-nm-Prozessen fertigen zu lassen. Dies erfordert aber einige zeitintensive Umstellungen der Prozesse und auch die Kapazität der 90/55-nm-Prozess auf 12-Zoll-Wafer ist begrenzt. Erst ab 2024 werde sich das laut TrendForce ändern. 

Audio-Codecs

Auch die Produktion von Audio-Codecs für Laptops – führender Hersteller ist Realtek – geschieht vorwiegend auf 8-Zoll-Wafern. Im ersten Halbjahr 2021 hat dies dazu geführt, dass sich die Lieferzeiten für Laptops erhöht haben. Jetzt arbeitet Realtek mit SMIC zusammen, um die Fertigung von 8- auf 12-Zoll-Wafer (55 m) zu transferieren. Die Massenfertigung soll Mitte 2022 starten, was dann zu einer Verbesserung der Liefersituation von Audi-Codecs führen könne. 

Bildschirm-Treiber-ICs
 
Was die Bildschirm-Treiber-ICs betrifft, so stellt laut TrendForce nur Nexchip diese ICs auf 12-Zoll-Wafern mit Hilfe von 11-µm- bis 15-µm-Prozessen her. Zwar wachse die Kapazität von Nexchip schnell, dies stelle aber einen Sonderfall dar. Der größte Teil der Treiber-ICs werde weiterhin auf 8-Zoll-Wafern gefertigt und auch nicht s schnell auf 12-Zoll-Wafer transferiert. 


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