6英寸晶圆厂，接连关停_风闻

本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）编译自eenewseurope

X-Fab的Ulrich Bretthauer博士表示，6英寸 CMOS的淘汰不仅仅是产品的变化，而是一种结构性行业风险。

电子产品和系统制造商依赖于可靠的集成电路供应，尤其是在汽车、工业、医疗和航空航天领域。半导体器件的买家，尤其是在这些特定领域的买家，严重依赖稳定的集成电路供应。因此，过去几个月一些代工厂停止了基于6英寸晶圆的CMOS工艺，这让一些公司陷入困境；这扰乱了供应链，使设计工程师不得不重新开始设计，从而影响了战略规划。

6英寸晶圆上 CMOS 芯片生产的停止标志着 0.6 微米及更大尺寸工艺的终结，这给汽车、工业、医疗和其他行业的制造商带来了挑战。这些成熟的节点仍然广泛用于模拟和混合信号 IC，包括传感器接口和电源管理芯片。对于许多设计团队来说，6英寸CMOS 芯片寿命终止 (EOL) 的突然宣布几乎没有预兆。在某些情况下，这一消息会引发紧急会议，以评估库存、启动重新设计并重新验证长期运行的系统。

随着工艺节点尺寸的不断缩小，晶圆尺寸也从6英寸增大到8英寸，最终达到12英寸。除了摩尔定律之外，这种尺寸的增长对满足日益增长的芯片需求并降低成本做出了决定性的贡献。虽然12英寸晶圆已成为先进节点（<90 纳米）的标准，但许多模拟和混合信号应用仍然停留在6英寸晶圆上，采用 0.6 微米等成熟节点（见表 1）。

虽然12英寸晶圆已成为先进节点的标准已超过二十年，但在6英寸晶圆上维持CMOS工艺的生产却变得越来越具有挑战性。随着6英寸晶圆产量的下降，直接和间接材料的供应变得更加困难和昂贵。同时，设备维护也变得更加复杂，成本也更高。由于这些相关成本无法再转嫁给客户，许多代工厂被迫停止6英寸晶圆的生产。

根据 JEDEC 标准 J-STD-048（产品停产通知标准），客户自产品停产公告发布之日起有六个月的时间提交最终订单，十二个月的时间完成最终交付。如此紧迫的时间安排给企业带来了巨大的压力，迫使他们快速评估客户需求，确保最后一次采购，并开始规划替换方案。在许多情况下，唯一可行的解决方案是将受影响的集成电路迁移到新的工艺节点——这项工作需要兼顾技术和业务，尤其是在开发定制 ASIC 时。

这些商业考量始于对经济可行性的评估。ASIC 应提供独特的解决方案，以优化系统成本、性能和 PCB 面积，同时通过更高的集成度实现增值。技术评估需要确定合适的节点，评估可用的功能集，并分析原型设计和晶圆成本。最后，必须根据代工厂合作伙伴的相关业绩记录、交付承诺、制造地点以及在适用情况下，其合格的设计、测试和供应链管理服务提供商网络来选择合作伙伴。

​8英寸晶圆上的350nm CMOS：合理的迁移路径

许多制造商并没有直接在12英寸晶圆上采用130纳米以下工艺，而是转向在8英寸晶圆上采用350纳米或180纳米节点。这些工艺在效率、设计简洁性和长期可行性之间取得了平衡。由于设计流程更简单、掩模版成本更低，开发成本显著低于先进节点。此外，350纳米节点的成熟度使其能够缩短产品上市时间，降低验证成本，并由经过验证的IP和稳定的PDK提供支持，从而持续保持较高的一次成功率。350纳米的模拟和高压性能通常更佳，并且器件选择范围比更先进的节点更广泛。

根据 SEMI World Fab 预测，2023 年第三季度每月8英寸晶圆投产数量。

350nm 和 180nm 结构宽度的工艺节点均在8英寸晶圆上制造。刚刚经历 6英寸工艺停产的客户可能会担心长期供货问题，并倾向于采用12英寸晶圆上的工艺。尽管存在这些长期供应方面的担忧，但将12英寸工艺用于小批量生产并非经济可行的选择。这是因为开发时间和成本以及掩模成本比现有的8英寸工艺高出许多倍。由于从一个晶圆直径迁移到另一个晶圆直径时，每片晶圆上的芯片数量几乎翻倍，因此，如果客户直接从6英寸切换到12英寸，很快就会低于代工厂的最低订购量。

如果在决定采用 350nm 还是 180nm CMOS 技术时考虑工艺的长期可用性，则值得关注近期晶圆交付情况。2023 年第三季度，大于 90nm 的技术节点占月度晶圆产量的 38% 以上。这意味着8英寸晶圆的全球供应链依然强劲，确保了材料和设备的持续供应。

350 nm 节点具有较长的生命周期和经过验证的稳定性，非常适合模拟、MEMS 和基于传感器的系统，支持集成足以满足入门级微控制器需求的数字功能，例如 ARM Cortex-M0、i8051 或 RISC-V 内核，以及嵌入式内存功能。

X-Fab 拥有一个名为 X-Chain 的生态系统，使客户能够专注于其特定的核心竞争力。X-Fab 经过硅验证的平台稳定性确保了极高的“一次成功”率，而快速且经济高效的原型设计选项则支持快速提升产量。

欧洲生产布局增强了供应安全性，并降低了地缘政治风险。双重采购以及对350纳米及以上CMOS工艺的15年以上长期供应承诺，确保了客户长期的可靠性和稳定性。

350 nm 是模拟为主 ASIC 的最佳技术节点。它支持高达 100 V 的高压晶体管和低噪声模拟器件，并提供 MEMS 和传感器接口的集成选项。该平台还包含汽车级非易失性存储器和强大的 I/O 库，尤其适用于混合信号、传感器融合、电源管理 IC 和电机控制应用。

6英寸CMOS的淘汰不仅仅是产品变革，更是行业结构性风险。依赖成熟节点ASIC的公司必须立即采取行动，确保供应，避免重新设计瓶颈，并保持系统级差异化。X-Fab基于8英寸晶圆的350纳米解决方案提供了一种稳健、经济高效且寿命长的替代方案，其欧洲供应基地和生态系统旨在实现稳定和创新。

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