Informe de análisis del tamaño, participación y tendencias del mercado de obleas delgadas por tamaño de oblea (125 mm, 200 mm, 300 mm), por proceso (unión y desunión temporal, proceso sin portador/Taiko), por aplicación (MEMS, sensor de imagen CMOS, memoria, dispositivos de RF, LED, interconectores, lógica), por tecnología (pulido de obleas, rectificado de obleas, corte de obleas) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el período 2025-2033.

Impulsor del mercado de obleas delgadas

Demanda de tecnologías miniaturizadas

La creciente demanda de dispositivos electrónicos más pequeños y compactos, como teléfonos inteligentes, dispositivos portátiles y dispositivos IoT, impulsa significativamente la producción de obleas delgadas. Las obleas más delicadas permiten la producción de componentes semiconductores más pequeños y ligeros, lo que contribuye a la tendencia de miniaturización en la electrónica. La industria de los teléfonos inteligentes es un excelente ejemplo de la demanda de electrónica miniaturizada. Según IDC India, se espera que los envíos de teléfonos inteligentes aumenten entre un 5 % y un 8 % en 2024, alcanzando los 148 millones de unidades. Los consumidores buscan constantemente teléfonos inteligentes elegantes, ligeros y con funciones avanzadas. Las obleas más delgadas permiten la producción de componentes semiconductores más pequeños y eficientes, lo que contribuye a la miniaturización de los teléfonos inteligentes.

Además, el auge de los dispositivos portátiles, como los relojes inteligentes y los monitores de actividad física, es otro ámbito donde las obleas delgadas desempeñan un papel fundamental para lograr formatos compactos sin sacrificar el rendimiento. Asimismo, el mercado de los dispositivos portátiles está experimentando un crecimiento significativo. El informe Worldwide Quarterly Wearable Device Tracker de IDC indica que se espera que el mercado global de dispositivos portátiles alcance los 396 millones de unidades vendidas para 2021. Las obleas delgadas contribuyen a la producción de los componentes semiconductores compactos que se encuentran en estos dispositivos.

De manera similar, el Internet de las Cosas (IoT) incluye una amplia gama de dispositivos conectados, desde electrodomésticos inteligentes hastasensores industrialesMuchas aplicaciones de IoT requieren soluciones de semiconductores pequeñas, de bajo consumo energético y económicas. Las obleas delgadas permiten la producción de chips compactos adecuados para diversos dispositivos IoT. En consecuencia, la tendencia del mercado de obleas delgadas contribuye al desarrollo de los componentes semiconductores compactos y eficientes necesarios para la implementación generalizada de dispositivos IoT.

Restricción del mercado

Alto costo de fabricación

El adelgazamiento de las obleas requiere pasos adicionales y mayor precisión, lo que hace que la fabricación sea más compleja y costosa. Los altos costos de fabricación pueden ser una barrera, especialmente para los fabricantes de semiconductores más pequeños o para las industrias donde la rentabilidad es crucial. El adelgazamiento de las obleas requiere pasos complejos para lograr el espesor deseado manteniendo la integridad estructural. Tecnologías avanzadas comopulido químico-mecánicoLos procesos de pulido químico-mecánico (CMP) y rectificado reducen el grosor de las obleas hasta alcanzar las especificaciones requeridas. La implementación y el mantenimiento de estos complejos procesos de adelgazamiento aumentan significativamente el coste total de fabricación. Por ejemplo, producir una oblea estándar de cuatro pulgadas y 500 µm puede costar entre unos pocos dólares y 32,00 USD. Una oblea de seis pulgadas puede costar menos de 10,00 USD o más de 100,00 USD.

Según un informe de la Asociación de la Industria de Semiconductores (SIA), la industria mundial de semiconductores invertirá más de 50 mil millones de dólares en I+D en 2020. Esta importante inversión demuestra el compromiso de la industria con el avance de las tecnologías relacionadas con la fabricación de obleas delgadas. Además, la Hoja de Ruta Tecnológica Internacional para Semiconductores (ITRS) estima que lograr altos índices de rendimiento en la fabricación de semiconductores podría requerir inversiones adicionales de hasta el 30 % de los costos totales de fabricación. Esto incluye gastos en medidas de control de calidad y tecnología avanzada para aumentar el rendimiento.

Oportunidad de mercado

Expansión de la tecnología 5G

El despliegue de redes 5G requiere componentes de radiofrecuencia (RF) avanzados, y las obleas delgadas son esenciales para la fabricación de módulos frontales de RF. Estos módulos son fundamentales para los dispositivos 5G, ya que permiten la transmisión de datos a alta velocidad y la comunicación de baja latencia. La creciente demanda de teléfonos inteligentes 5G impulsará la demanda de filtros de RF. Según la GSMA, la tasa de adopción de 5G como porcentaje de las conexiones móviles en Canadá aumentará del 8% en 2021 al 49% en 2025.

Además, dado que los módulos frontales son fundamentales para muchas aplicaciones inalámbricas, como estaciones base y teléfonos inteligentes 5G, el ambicioso proyecto de inversión de capital de China para desarrollar la industria nacional de semiconductores ha entrado en su segunda fase de financiación. El proyecto tendrá una duración de cinco años y un coste de 204.150 millones de yuanes (28.900 millones de dólares). La evolución de la tecnología 5G impulsa la creación de dispositivos más pequeños y potentes. Las obleas delgadas permiten la miniaturización de componentes semiconductores como amplificadores de potencia, filtros e interruptores, necesarios para dispositivos 5G como teléfonos inteligentes, routers y dispositivos IoT. La demanda de obleas delgadas es coherente con el objetivo de la industria de desarrollar dispositivos 5G compactos y eficientes.

Información sobre el tamaño de la oblea

El mercado se segmenta además por tamaño de oblea en 125 mm, 200 mm y 300 mm. 300 mm es el tamaño de oblea más común en el mercado. La oblea de 300 mm o 12 pulgadas es el estándar actual de la industria para la fabricación de semiconductores. Ofrece una eficiencia de producción y una rentabilidad significativamente mayores que las obleas de menor tamaño. La mayor superficie de una oblea de 300 mm permite la producción de más dispositivos semiconductores por oblea, lo que reduce los costos de fabricación por chip. La industria de semiconductores ha adoptado ampliamente el tamaño de oblea de 300 mm, lo que permite una mayor capacidad de producción y respalda el desarrollo de microprocesadores avanzados, dispositivos de memoria y otros circuitos integrados complejos. La transición a las obleas de 300 mm ha sido fundamental para aumentar la eficiencia general de la fabricación de semiconductores y promover el desarrollo de tecnologías de vanguardia.

Las obleas de 200 mm (8 pulgadas) han sido el estándar de la industria en la fabricación de semiconductores durante décadas. Ofrecen un equilibrio entre rentabilidad y capacidad de producción. Los fabricantes de semiconductores suelen utilizar obleas de 200 mm para fabricar diversos circuitos integrados, como microcontroladores y dispositivos analógicos. Si bien las obleas de mayor tamaño permiten una mayor escalabilidad de la producción, las de 200 mm siguen siendo útiles para aplicaciones específicas, especialmente en fábricas con equipos optimizados para este tamaño. Equilibran la rentabilidad y la capacidad de producir suficientes chips por oblea.

Información sobre procesos

En función del proceso, el mercado se divide en el enlace temporal, la liberación temporal y el proceso de transportistas/Taiko. La unión y desunión temporal representan la mayor parte del mercado. Estos procesos, utilizados en la fabricación de obleas delgadas, consisten en unir temporalmente una oblea delgada a un sustrato portador para diversas etapas de procesamiento, como el adelgazamiento, el pulido o el procesamiento de la parte posterior. Tras estas etapas, la oblea delgada se separa del sustrato portador y se prepara para su posterior procesamiento o integración en dispositivos semiconductores. La unión temporal ayuda a proteger la oblea adelgazada durante las siguientes etapas de fabricación. Ante la creciente demanda de obleas delgadas en aplicaciones avanzadas de semiconductores, existe una mayor necesidad de procesos de unión y desunión temporal. Este segmento satisface las necesidades de las industrias que buscan dispositivos electrónicos compactos y de alto rendimiento.

El proceso sin soporte o Taiko utiliza una única oblea gruesa, conocida como oblea "donante" o "de soporte", que luego se adelgaza hasta alcanzar el grosor deseado. A diferencia de la unión y desunión temporales, no se requiere un sustrato portador independiente. En su lugar, la oblea adelgazada se procesa directamente, y la porción gruesa restante se reutiliza para procesos de adelgazamiento posteriores. El proceso sin soporte/Taiko satisface requisitos y preferencias de fabricación específicos, ofreciendo una alternativa a los métodos de unión temporal. Puede ser la opción preferida en aplicaciones donde la simplicidad del proceso y el potencial de reutilización se alinean con los objetivos de fabricación.

Información sobre la aplicación

El mercado se puede dividir, según su aplicación, en MEMS, sensores de imagen CMOS, memoria, dispositivos de radiofrecuencia, LED, interconectores y lógica. La memoria influyó en el crecimiento del mercado. Los fabricantes de teléfonos inteligentes dominaron el segmento de memoria, representando la mayor parte de la cuota de mercado de obleas delgadas. Las obleas delgadas se utilizan para fabricar varios dispositivos de memoria, incluida la memoria de acceso aleatorio dinámico (DRAM) yMemoria flash NANDEl proceso de adelgazamiento ayuda a reducir el tamaño total de los chips de memoria. Los dispositivos de memoria son componentes esenciales en computadoras, teléfonos inteligentes, tabletas y otros dispositivos electrónicos. Los avances en la tecnología de obleas delgadas mejoran el rendimiento y la capacidad de los chips de memoria.

Según la aplicación, se prevé que el segmento de LED influya en el mercado durante el período de pronóstico. Esto se debe al mayor uso de obleas delgadas en los LED, lo que ayuda a los fabricantes a aumentar su rentabilidad. En la fabricación de obleas delgadas se utilizan habitualmente diversos dispositivos y componentes electrónicos en los LED.

Perspectivas tecnológicas

El mercado se subsegmenta según la tecnología en rectificado de obleas, pulido de obleas y corte de obleas. El corte de obleas genera los mayores ingresos del mercado. Este proceso consiste en separar las obleas semiconductoras en chips individuales. Generalmente, se realiza después de que la oblea se haya adelgazado y procesado para producir dispositivos semiconductores funcionales. El corte consiste en realizar un corte preciso a lo largo de líneas predefinidas para separar los chips individuales. El corte de obleas es un paso importante en la fabricación de dispositivos semiconductores discretos, circuitos integrados y otros componentes electrónicos. Es necesario crear la forma final de los chips semiconductores que puedan empaquetarse e integrarse en sistemas electrónicos.

El rectificado de obleas es una técnica para reducir el grosor de una oblea semiconductora mediante la eliminación mecánica de material de su superficie. Una muela abrasiva con partículas abrasivas muele la oblea, reduciendo gradualmente su grosor hasta alcanzar las especificaciones deseadas. El rectificado de obleas es un método común para adelgazar obleas y cumplir con requisitos de grosor específicos, especialmente en la fabricación de dispositivos semiconductores ultrafinos. Este proceso es fundamental para aplicaciones que requieren un control preciso del grosor.

Análisis regional

La región de Asia-Pacífico es el principal actor del mercado mundial de obleas delgadas y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 6,2 % durante el período previsto. Su posición dominante en China y Japón impulsará la adopción de productos electrónicos de consumo de alta gama, como dispositivos portátiles y electrodomésticos inteligentes. La región se ha convertido en un centro global para importantes inversiones y oportunidades de negocio. Además, el creciente número de inversiones y la continua expansión de las empresas en los países asiáticos generan nuevas oportunidades para el crecimiento del mercado regional. Samsung Electronics anunció en marzo de 2023 que invertirá 230 mil millones de dólares en los próximos 20 años para construir cinco nuevas fábricas de memoria y fundición en Corea del Sur. Esta inversión forma parte del ambicioso plan del gobierno coreano para construir un megacentro de semiconductores en Yongin, en las afueras de Seúl, considerado la base de fabricación de chips más extensa del mundo. Esta expansión en las industrias de memoria flash NAND y fabricación es fundamental para aumentar la demanda de obleas delgadas en Asia-Pacífico.

Además, se prevé que el mercado mundial de semiconductores crezca significativamente en Asia-Pacífico debido a la mejora de las condiciones económicas y al aumento de la demanda de electrónica de consumo. Estos factores contribuyen al crecimiento positivo de la demanda de obleas delgadas en la región. Asimismo, Japón desempeña un papel fundamental en la industria de los semiconductores, ya que alberga a varios fabricantes importantes y a la industria electrónica. Se espera que el gobierno inicie una investigación para evaluar la viabilidad de atraer a los principales fabricantes de chips al país. Mientras tanto, las organizaciones con sede en Japón se consideran proveedores importantes de los materiales más críticos para la fabricación y el empaquetado de semiconductores. El tipo de cambio japonés y los altos costos de producción incrementan el costo de los materiales para los proveedores japoneses, lo que crea oportunidades para otros proveedores en aplicaciones de gama baja.

Tendencias del mercado norteamericano

Se prevé que Norteamérica presente una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 6,3% durante el período de pronóstico. América del Norte representa una parte considerable del mercado. Por países, Estados Unidos ostenta la mayor cuota en la región. Una de las principales razones por las que Estados Unidos goza de una alta valoración en el mercado global de obleas delgadas es su extensa industria de electrónica de consumo. Otros sectores importantes, como la sanidad y la automoción, contribuyen significativamente a la demanda local de obleas delgadas. La presencia de fabricantes líderes de obleas de luz en el país y las sólidas iniciativas de I+D han acelerado el crecimiento del mercado en la región. Otros factores que impulsan el dominio de Estados Unidos en la industria de las obleas delgadas incluyen la demanda de electrónica de alto rendimiento y la necesidad de miniaturización.

Tendencias del mercado europeo

Europa ostenta una cuota de mercado considerable. El énfasis del Reino Unido en la innovación y la I+D ha impulsado la expansión de su industria de obleas delgadas. Varios actores clave del sector han establecido operaciones en el Reino Unido, contribuyendo a su importante valoración global. Una de estas tendencias es la creciente popularidad de la computación de alto rendimiento (HPC) y la electrónica de consumo.