再生晶圓 台廠打拚新戰場
半導體生產過程當中,矽晶圓是最重要的原材料,但不是每次生產流程都能100%順利,良率不佳遺留下來的矽晶圓,仍具有再利用價值,促成了再生晶圓商機蓬勃發展。
再生晶圓市場最早是日商的天下,近年來台灣則有昇陽半、中砂與辛耘等業者陸續切入,並且逐漸擁有一片天,搶占循環經濟商機。
再生晶圓是什麼?通俗一點的比喻就是,當產出的空白矽晶圓品質沒辦法去生產線上擔綱IC製造的主角,或晶圓廠生產良率不如預期後遺留下來的矽晶圓,就是再生晶圓的來源。
以餐飲業來形容,如果矽晶圓是新鮮的牛肉,正常狀況就是用來作為「牛排」,但若牛排做壞了,或牛肉狀況有些許缺陷,還是可以退而求其次,去做成「肉燥」,也就是做成再生晶圓。
再生晶圓在生產線製程中,通常會被拿來當作檔片/控片或測試片,也就是用來模擬機台參數,測試是否符合規格,或使每批次數量穩定。
剛開始的再生晶圓在經晶圓廠利用後,會送到再生晶圓廠先進行分類,然後經過剝膜、拋光、潔淨、檢測等處理程序,去除表面材料,又成為可被利用的再生晶圓。
業者指出,一片再生晶圓大概可以重複進晶圓廠被使用六到八次,之所以無法無限循環使用,主要是因為每次處理後,總不免會對晶圓表面造成影響,會愈來愈薄,直到不堪使用。
至於產品的好壞,再生晶圓業者說,再生晶圓有很多規格,也要配合客戶製程與無塵室的要求,如果只能提其中一項,那最重要的便是微塵,必須愈小、愈少就好。
隨著半導體先進製程演進,製程容錯空間變小,監控頻率也變高,對於再生晶圓的需求增加,但要求也愈來愈嚴格。再生晶圓中的一顆微塵對成熟製程來說,可能比如只是一顆小彈珠,但對於先進製程的生產線來說,就有可能是丟進去一顆網球那麼大,所以不可不慎。
隨著半導體業從最早的2吋、4吋、5吋、6吋、8吋進展到12吋,再生晶圓產品線也同步擴展,但是當晶圓表面積愈大,生產難度也愈高。相較於台廠已經頗為熟悉12吋再生晶圓生產,再生晶圓廠商說,目前陸廠大多還在耕耘8吋再生晶圓。
這些年下來,業者表示,目前以晶圓代工廠導入再生晶圓的情況較多,尤其是台積電。放眼晶圓代工業界製程導入再生晶圓的比例,業者估計有些已可達八成以上,有些可能僅三到四成,等於後者製程中的檔片/控片或測試片,至今還有超過一半的比例是利用「牛排」等級的矽晶圓,這些都是再生晶圓業者後續可擴展的潛在市場空間。
MoneyDJ新聞 2022-06-20 11:19:28 記者 王怡茹 報導
儘管近期終端需求出現雜音,但全球晶圓廠擴產腳步並未慢下來,在新產能持續開出下,再生晶圓市況需求也跟著水漲船高。為支援客戶,目前除了全球再生晶圓大廠 RS Technologies穩步擴產外,昇陽半(8028)、辛耘(3583)下半年皆有新產能到位,而中砂(1560)則是早在兩年多前完成竹南新廠建置,足以支應5~8年需求。法人看好,在新產能、漲價效益挹注下,三雄下半年營運動能優於上半年。
所謂再生晶圓,並非指IC製造中不良品的再利用,而是將用於製程監控(Monitor wafer)以及檔片(Dummy wafer)用的晶圓,目前主要產能集中在日、台。以目前市佔率最高的RS為例,公司目標在2024年將台灣12吋再生晶圓月產能較現行提高4成,顯示其看好未來需求。
國內再生晶圓廠部分,近年也陸續展開擴產規劃。其中,中砂竹南新廠在2019年完成建置,自2020年開始貢獻業績,去年再擴充約3萬片產能,目前總產能約達30萬片/月。主要客戶則包括晶圓代工龍頭、美系記憶體大廠,且除了韓國廠商外,其他國際大廠也幾乎都是公司的客戶。
展望今年,目前中砂再生晶圓維持滿載,而測試晶圓(Test Wafer)需求相當旺盛,占比也持續提升,未來公司將更著重在提升高階產品比重,以拉抬毛利率表現。價格方面,則是依客戶別,採取季度、半年或長約不同調整方式,推估今年平均漲幅約落在1成左右,部分客戶達兩成,法人估,今年該業務有望成長雙位數。
辛耘再生晶圓製程能已達16奈米,並朝往更先進製程及第三代化合物半導體領域邁進。去年12吋再生晶圓月產能自12萬片提升到14萬片,今年預計擴增至16萬片,預計第三季完成,明年也規劃繼續擴產。6吋碳化矽(SiC)長晶後全製程及晶圓再生業務,目前月產能約800片。公司也看好今年下半年營運將更勝上半年。
至於昇陽半再生晶圓也都維持滿載,中港廠將於8~9月加入貢獻,將分二期擴充,主要鎖定12吋再生晶圓,在擴充完畢後,總產能有機會超越RS、成為再生晶圓第一大廠。法人預期,在新廠貢獻下,再生晶圓業務成長性佳,且晶圓薄化業務也穩定成長,今年整體營運力拼優於去年。