2024年3月22日，德國矽片廠商Siltronic AG宣佈計劃逐步停止其博格豪森工廠的拋光和外延小直徑晶圓的生產，預計將於2025年7月31日徹底停止較小晶圓的生產。Siltronic目前生產的晶圓直徑為300毫米、200毫米，以及直徑小於150毫米的較小晶圓 (SD)。

“Siltronic的較小晶圓生產始於1968年的博格豪森。過去多年來，較小晶圓做出了貢獻。然而，由於結構變化和創新，晶圓行業發生了重大變化。需求越來越多地轉向直徑更大、效能更好的晶圓，預計300毫米晶圓的年平均產量增長率為6%，而SD晶圓的生命週期即將結束。這導致產量顯著下降，最近對收益產生了負面影響，所以才做出此決定。”Siltronic AG 執行長 Michael Heckmeier 博士評論道。

小直徑晶圓約有 400 名員工，其中約一半是固定期限和臨時合同。Siltronic的目標是透過人口結構變化和部分退休以對社會負責的方式減少核心員工，並避免因運營原因裁員。

而就在近日，全球第二大矽片廠日本的SUMCO也在2月10日宣佈重組宮崎工廠200毫米及以下尺寸矽晶圓的生產。具體而言，200毫米晶圓生產將在2026年底前結束，生產將轉移至長崎和伊萬里等工廠；150毫米晶圓生產將轉移至印度尼西亞工廠；125毫米及其他晶圓生產將因盈利能力不足而撤出；單晶矽生產將繼續進行，但晶圓加工將轉移到其他地點。受到重組影響的員工將被重新分配到300毫米晶圓的生產操作中。本次重組導致2024財年發生了總額58億日元的非經常性損失，其中包括因庫存減值計提的46億日元損失，以及12億日元的其他虧損。

SiC巨頭WolfSpeed是全球最大的SiC襯底晶圓供應商，去年也關閉了2座6英寸SiC廠，裁員20%。包括Wolfspeed、意法半導體（ST）和羅姆在內的全球領先IDM廠商均開始量產8英寸SiC晶圓，以增強其競爭優勢。

雖然前幾年也有不少廠商關閉6英寸廠，例如德州儀器、瑞薩、安森美出售等等，但是矽片廠商作為第三方供應商，與IDM廠商相比，它們的生產調整更多地反映了市場需求變化與技術趨勢的直接反應。無論是日本的SUMCO、Siltronic AG還是Wolfsppeed，他們在較小直徑晶圓片的生產轉變，有幾個共同的因素：

一個是技術的轉變需要以及市場對小尺寸晶圓片需求的疲軟，越來越多的半導體制造商開始向更先進的製程技術過渡，例如7nm、5nm甚至更小節點的製程。這些先進的製程技術通常需要更大直徑的矽晶圓（例如300毫米晶圓）來提高生產效率和降低成本。從技術角度來看，300毫米晶圓的廣泛應用已經使得小直徑晶圓的生產變得不再具備經濟效益。

從市場需求端來看，除了AI驅動的資料中心需求依然強勁以外，其他市場的需求復甦仍然很緩慢，這種分化狀態可能還會持續。

另外很大的一個競爭因素是國內晶圓廠的崛起，國內近幾年圍繞著功率半導體領域在6英寸晶圓廠已經相對成熟，競爭相對加劇起來。例如華潤微、士蘭微是國內6英寸的佼佼者，華潤微目前擁有6英寸晶圓製造產能約為23萬片/月，士蘭微小於和等於6英寸的晶片製造產能中排在全球第二位。此外還有一眾6英寸的廠商，如方正微、上海先進、燕東微、北一半導體、捷捷半導體等等。與此同時，大陸廠商近年來逐漸向8英寸和12英寸佈局，將漸漸吞噬更大尺寸晶圓的市場份額。

Siltronic AG和SUMCO等大廠透過調整產能和最佳化生產線，力圖維持競爭優勢。這一現象不僅反映了市場規模的集中化，也可能意味著行業中的競爭壓力加大，廠商不得不更加註重效率和技術的創新。

半導體的發展歷史可以說與電路尺寸的縮小以及晶圓尺寸的增大相輔相成，一代技術依賴於一代工藝，而一代工藝依賴於一代材料和裝置來實現。矽晶圓是現代半導體工業的基礎，也是所有電子應用晶片的基礎。

矽晶圓首次應用於半導體制造始於20世紀60年代初，當時1英寸（25.4毫米）是標準直徑。1英寸晶圓實現了第一批積體電路（IC），但是每個晶片的電晶體數量有限，缺陷密度高，需要手動裝載到加工裝置中，每片晶圓僅能生產少量晶片。

到20世紀70年代，行業轉向了2英寸（50.8毫米）和3英寸（76.2毫米）晶圓。他們相比1英寸，除了晶圓面積增加外，開始採用自動化晶圓處理方法，減少了缺陷，提高晶片良率。在10微米以上的最小特徵尺寸下，每個晶片包含數十個電晶體。主要用於早期的微處理器和儲存晶片。

隨著個人電腦革命在20世紀80年代引爆矽晶片需求，進一步的成本改善推動了4英寸（100毫米）晶圓的採用。這一階段開始，晶圓行業確立了數十年的晶圓尺寸標準。4英寸晶圓允許每個晶圓生產數百個晶片，晶片尺寸小於5毫米，實現了RAM和微處理器效能的提升，電晶體數量達到數十萬，特徵尺寸常規縮小到2微米以下。

到20世紀90年代初，4英寸晶圓已將製造生產線推向極限。接下來行業開始轉向6英寸（150毫米）晶圓，當時正值個人計算進入其主流採用的最大階段，英特爾是引領轉型併為大量工作付費的公司。6英寸晶圓進一步提高了每個晶圓的晶片數量，設計規則降至1微米以下，0.5微米很常見，提高了DRAM密度和效能。這一時期，六英寸晶圓因其價格適中、工藝成熟，成為許多半導體廠商的首選。它廣泛應用於記憶體晶片、模擬晶片、功率器件、感測器等多個領域。隨著半導體行業的高速發展，六英寸晶圓作為基礎材料，支撐了當時許多技術的創新與進步。

到21世紀初，8英寸（200毫米）的晶圓開始興起，IBM是研發的領頭羊。8英寸晶圓的表面積比6英寸增加了四倍。實現了90奈米/65奈米工藝節點，每個晶片包含數十億個電晶體。當時領先的晶圓廠產能只集中在少數IDM手中，代工廠和外包組裝/測試提供商也廣泛使用。PC平臺上千兆位以上的DRAM密度成為主流。

然後就是更大尺寸，12英寸（300毫米）晶圓成為當今的標準。12英寸比8英寸晶圓多2.25倍，現在廣泛應用於10奈米以下的FinFET節點，允許將1億多個電晶體封裝到單個晶片，允許常規建立包含100億多個電晶體的處理器/DRAM，也推動了2010年代後期的智慧手機/移動革命。

自 2002 年左右以來，大多數新工廠都使用 12 英寸晶圓（300 毫米）。投資 300 毫米晶圓是否合理的標準不是工藝的產生，而是產量。例如，博世的德累斯頓工廠就是300毫米晶圓，儘管它主要服務於汽車行業，而汽車行業通常是採用傳統節點。

從1英寸到8英寸再到12英寸，這種轉變代表著摩爾定律達到了一個顯著的產能水平，更大的晶圓一直是年復一年提供更強大、更實惠的半導體的關鍵載體。

在300毫米時，大量成本被轉嫁到裝置公司身上，而他們要花很長時間才能收回投資。而如果要向下一代更大尺寸的晶圓過渡，也就是450毫米，裝置公司仍然是主要的承擔者，他們需要在前期研發上投入鉅額資金，而這些資金只有在銷售足夠多的工具後才能隨著時間的推移收回，他們是不願意這麼做的。

2012年，五家公司英特爾、臺積電、三星、格羅方德和IBM牽頭了全球 450 毫米聯盟 (G450C)，向450毫米進軍。然而，2014 年，作為450毫米主要推動者之一的英特爾，由於晶圓廠利用率很低，晶圓廠42號空置，他們撤出了450毫米的資源，臺積電也退出了，裝置公司暫停了開發工作，450毫米就此消亡。

因此，短時間內，晶圓尺寸會停留在300毫米很久。1997年的一項舊SEMATECH研究表明，晶圓尺寸可保持生產約24年，以便每個人都可以收回投資。所以目前國際大晶圓廠都開始將產能集中於300毫米。

隨著半導體技術的不斷進步，晶圓鍵合技術日益成為推動高效能和大容量晶片發展的核心技術之一，特別是在背面供電、HBM、3D NAND 和 3D CIS等領域。這些技術的應用不僅提升了晶片效能，同時也大幅度增加了對晶圓的需求。

首先在邏輯領域，背面供電技術的提出和採用將會增大對晶圓的需求。背面電源透過將電源互連與前端互連分開，避免隨著技術縮小而增加的互連電阻。這一技術要使用2到3個晶圓來實現更高效的電源管理和訊號傳輸。

在DRAM領域，HBM會隨著AI晶片的需求快速增長，堆疊8至12層DRAM晶片放置在控制邏輯上方，能夠實現更小的芯片面積、更大的儲存容量以及更高的處理速度。根據SUMCO的統計預測，預計2023-2027年高階DRAM和HBM晶圓的需求將繼續增長，年均複合增長率（CAGR）為7%。使用EUV的DRAM晶圓要比沒有EUV技術的DRAM需求高一些。

晶圓鍵合技術未來幾年內在NAND的生產中也會越來越重要，特別是在滿足高效能和大容量儲存需求的過程中。透過將分別製造的記憶體元素和控制電路進行鍵合，形成一個完整的NAND晶片，從而減少了互連長度並提高了速度。在此過程中，使用兩片晶圓（記憶體和邏輯）結構將成為主流技術。預計2023-2027年期間，晶圓鍵合的需求將保持增長，年均複合增長率（CAGR）為6%。

在CIS領域，晶圓鍵合技術同樣發揮著重要作用。透過將光電二極體與邏輯/ADC或邏輯/ISP堆疊，可以最大化光電二極體的面積，並提升影片處理速度。為實現這一目標，CIS晶片的生產通常需要使用3個晶圓（光電二極體 + 邏輯 + 邏輯）。

在現代半導體產業的激烈競爭中，高效、低成本和快速迭代已成為核心目標，這使得6英寸晶圓逐漸難以跟上行業發展的步伐。也因此，越來越多的製造商將生產線轉向更大直徑的晶圓，以適應更先進的製造工藝。不過，6英寸晶圓在一些傳統且對成本敏感的領域，如功率器件、感測器和汽車電子等，仍然擁有相對穩定的需求，這些領域的市場潛力仍能為大陸的6英寸晶圓帶來一波紅利。然而，隨著市場逐漸飽和，6英寸晶圓進入“紅海”競爭已是遲早的事，真正的長遠競爭力則依賴於向8英寸、12英寸晶圓的轉型與升級。