前言：
隨著新能源汽車,、自動駕駛、家電等領(lǐng)域需求的快速增長,，最為緊缺的28nm及以上成熟制程芯片的供應似乎成為關(guān)注的焦點,。
當前的半導體先進制程已經(jīng)演進到5nm量產(chǎn)階段，但這并不代表成熟工藝已經(jīng)過時,，相反,，28nm成熟工藝依舊備受市場青睞,。
28nm，走紅過,，被冷落過
28nm是成熟工藝中的重要節(jié)點,，區(qū)分了先進制程與成熟制程。
由臺積電于2011年率先推出,，此后,，三星、格芯,、中芯國際等大廠也接連宣布突破了28nm,。
2013年是28nm制程的普及年，2015—2016年間,，28nm工藝開始大規(guī)模用于手機應用處理器和基帶,。
隨著技術(shù)的成熟，28nm工藝產(chǎn)品市場需求量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢,，并且這種高增長態(tài)勢持續(xù)到2017年,。
到了2018年，全球28nm呈現(xiàn)產(chǎn)能過剩格局,，臺積電,、聯(lián)電等都面臨產(chǎn)能過剩的危機。
同時,，隨著先進制程的不斷突破,，28nm對于晶圓代工廠來說賺錢的價值也在下降。
再加上未來市場供需存在不確定性,，擴充成熟制程可能造成產(chǎn)能過剩,。
這幾年，臺積電等廠商幾乎都把重點投向了先進制程,。
成熟制程28nm靠疫情再次出頭
在疫情帶來的消費電子以及新能源汽車,、5G、AIoT 等新應用的快速興起,，讓多年不再擴產(chǎn)的成熟制程迎來了爆發(fā)式的需求增長,，供需嚴重失衡，持續(xù)沖擊著眾多的行業(yè),。
至此,，臺積電再次扛起了28nm大旗，而聯(lián)電,、格芯則憑借戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變的優(yōu)勢,，在這個節(jié)點攻城拔寨，中芯國際也在鉆研多年后,，迎來了28nm好時機,。
28nm以上的成熟工藝芯片在則不同,，這類芯片應用范圍非常廣，包括電源管理器,、功率器件以及汽車等多個領(lǐng)域,。
毫不客氣的說，28nm以上的成熟工藝芯片在所有的芯片供應中占比最高,，也是需求量最大的芯片種類,，在此次全球缺芯環(huán)境下，成熟工藝存在巨大的缺口,。
伴隨著物聯(lián)網(wǎng)建設的加速,，大量的IoT設備將帶動MCU以及射頻芯片的需求，而這些芯片大多都是采用成熟制程工藝,，所以,，28nm以上的成熟芯片的市場空間依舊很大。
根據(jù)IHS Markit預測,，全球晶圓代工市場的規(guī)模將在2025年達到961億美元,，其中28nm以上的成熟制程占比將達到48％。
28nm成熟制程需求旺盛的原因
從技術(shù)層面來看,，28nm可以說是最具“高性價比”的制程技術(shù),。
IBS的數(shù)據(jù)顯示，28nm之后芯片的成本迅速上升,。28nm工藝的成本為0．629億美元,，到了7nm和5nm，芯片的成本迅速暴增,，5nm將增至4．76億美元,。
相關(guān)資料顯示，28／22nm采用高介電層／金屬閘極（HKMG）,，是平面式技術(shù)世代中最高階的制程,，價格比16／12nm 所采用的 FinFET 技術(shù)低廉，可提供客戶兼具效能與成本的最佳解決方案,。
從終端產(chǎn)品應用來看,，較為成熟的28nm節(jié)點主要應用包括中低端手機、平板,、機頂盒,、路由器等主芯片。
在智能駕駛,、萬物聯(lián)網(wǎng)的趨勢下,，需要更多的IC，但也不必用到7nm,、5nm生產(chǎn),，用28nm制程即可滿足大部分的需求。
臺積電：大背景下迅速投資擴產(chǎn)28nm
臺積電在官網(wǎng)發(fā)布公告,，臺積電成立的子公司日本先進半導體制造公司將在日本建廠,，同樣，在日本建立的產(chǎn)線也是成熟工藝,，為22nm和28nm產(chǎn)線,，初期建廠投資為70億美元，計劃在2024年投入使用,。
值得一提的是,，此次臺積電在高雄建廠，將投入577億,，預計高雄工廠的產(chǎn)能不會太小,。
臺積電意識到28nm成熟工藝的重要性，所以,，選擇調(diào)整業(yè)務方向,，加大28nm成熟芯片產(chǎn)能的擴充。
中芯國際：提前部署28nm將獲得更多芯片訂單
今年3月,，中芯國際便已經(jīng)宣布擴產(chǎn)12英寸28nm成熟工藝產(chǎn)能,，將投入23．5億美元，預計明年便能投產(chǎn)使用,。
其實,，中芯國際已經(jīng)不止一次擴產(chǎn)28nm產(chǎn)能，今年9月,，中芯國際再次決定投資88．7億美元,，在上海臨港自貿(mào)區(qū)再次建設一條月產(chǎn)能10萬片的28nm產(chǎn)線。
按照中芯國際的計劃,，建立的28nm成熟工藝產(chǎn)線,，部分產(chǎn)能到明年就能釋放。
此外,，中芯國際率先建立28nm產(chǎn)線,，也就意味著，在產(chǎn)能釋放方面比臺積電更快,，如此一來,，在全球缺芯愈演愈烈的背景下，中芯國際將從市場中獲得更多的芯片訂單,。
美國攔路虎隨時角落局勢
光刻機是半導體設備中技術(shù)壁壘最高,、難度最大、國產(chǎn)替代進程較慢的設備。不過這一次中芯國際并不缺乏用于28nm產(chǎn)線的DUV光刻機,。
盡管ASML DUV光刻機的光源及部分部件是在美國生產(chǎn),，然后運往荷蘭組裝，但在荷蘭生產(chǎn)的光刻機并不需要美國批準,。
短期來看,，中芯國際并不會缺少用于28nm產(chǎn)線的DUV光刻機。
光刻機暫時不是攔路虎,，但其他設備的交付情況并不樂觀,。應用材料、泛林半導體等設備巨頭在美國生產(chǎn)的半導體設備如果無法按期交付,，可能會阻礙中芯國際28nm擴產(chǎn)進度,。
國產(chǎn)設備廠商技術(shù)水平基本已達28nm
北方華創(chuàng)的立式低壓化學氣相沉積系統(tǒng)可用于28nm及以上的集成電路制造；其exiTin系列TiN金屬硬掩膜機臺可以用于12英寸55－28nm的Ti／TiN PVD工藝,。
目前TiN金屬硬掩膜機臺已進入國際供應鏈體系并穩(wěn)定量產(chǎn),；此外，北方華創(chuàng)PEALD設備也能夠滿足28nm產(chǎn)線的要求,。
拓荊科技的主要產(chǎn)品有等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）設備,、原子層沉積（ALD）設備和次常壓化學氣相沉積（SACVD）設備三個系列，可用于28nm／14nm邏輯芯片產(chǎn)線,。
目前,，芯源公司的涂膠顯影設備最高可用于12英寸單晶圓處理，其前道KS－FT200／300涂膠顯影機可用于28nm及以上工藝節(jié)點,。
整體來看,，大部分國產(chǎn)設備廠商的產(chǎn)品已可以應用于28nm制程產(chǎn)線中，甚至在部分領(lǐng)域達到了行業(yè)領(lǐng)先水平,。
結(jié)尾
總體來看,，28nm的大爆發(fā)，既得益于其自身技術(shù)和價格優(yōu)勢,，更多的還在于市場需求的加持,。
隨著這些廠商的技術(shù)和設備逐漸成熟，28nm芯片的國產(chǎn)替代正越來越近,，值得行業(yè)期待,。
部分資料參考：未來商界觀察：《中芯國際的選擇是對的！臺積電投570億建新廠,，重回28nm賽道》半導體行業(yè)觀察：《28nm競爭進入新階段》,，蘑菇談科技：《中芯花12億美元訂購光刻機，三次加碼28nm后,，ASML終于傳來了消息》,，愛集微APP：《28nm大爆發(fā),，大陸何時能徹底攻克這座“堡壘”？》
