2021年,,多家12英寸晶圓廠動工,,多家大廠重金投資,。根據(jù)SEMI提供的數(shù)據(jù),,12英寸晶圓廠的數(shù)量預(yù)計將從2020年的129個增加到2022年的149個,。
中國晶圓廠的建設(shè)也在不斷增長,,2021年我國宣布新增28個晶圓廠建設(shè)計劃,,投資金額達約1500億元,其中有7座均是12英寸晶圓廠,。
中芯國際在2021年12月,,以底價2010萬在深圳拿下34703.84平米的土地,建設(shè)12英寸晶圓廠,,此外,,中芯國際兩座晶圓廠在建,同時,,國內(nèi)華潤微,、中欣晶圓、賽維電子均在建設(shè)12英寸晶圓廠,。
12英寸晶圓廠正在瘋狂擴張,。
8英寸大勢已去
全球晶圓廠在2015年-2019年擴產(chǎn)不足,尤其是成熟制程,。當(dāng)時,,臺積電采取折舊策略,在設(shè)備折舊完成后即對成熟制程降價以打擊競爭對手,,導(dǎo)致8英寸晶圓的成熟制程利潤有限,。因此,晶圓產(chǎn)能整體呈現(xiàn)出由8英寸向12英寸轉(zhuǎn)移趨勢,。
根據(jù)IC Insights統(tǒng)計,,2009年-2019年,全球一共關(guān)閉了100座晶圓代工廠,,其中8英寸晶圓廠為24座,,占比24%,6英寸晶圓廠為42座,,占比42%,。
目前8英寸晶圓生產(chǎn)設(shè)備主要來自二手市場,價格昂貴且數(shù)量少,,如蝕刻機,、光刻機、測量設(shè)備,,設(shè)備的稀缺同樣鉗制著8英寸晶圓產(chǎn)能的釋放,。8英寸晶圓通常對應(yīng)90nm以上制程,在這些制程下生產(chǎn)的功率器件,、CIS,、PMIC、RF、指紋芯片以及NOR Flash等產(chǎn)品產(chǎn)能被明顯限制,。
12英寸和8英寸差別在哪里,?
集成電路的發(fā)展有兩條技術(shù)主線,一條是晶圓尺寸的擴大,,一條是芯片制程技術(shù)的提升,。從6英寸到8英寸、從8英寸到12英寸,,晶圓尺寸的增大能夠有效降低成本,。
硅片尺寸越大,單個硅片上可制造的芯片數(shù)量就越多,,單位芯片的成本隨之降低,。12英寸晶圓較8英寸晶圓相比,其面積上提升約2.23倍,,就單硅片產(chǎn)出來看,,8英寸晶圓產(chǎn)出芯片88塊,而12英寸晶圓產(chǎn)出芯片則達到232塊,。
另外隨著制程的不斷縮小,,芯片制造工藝對硅片缺陷密度與缺陷尺寸的容忍度也在不斷降低。由于硅片邊緣部分存在不平整和大量缺陷,,在使用晶圓制造器件時,,實際可以利用的是中間部分,由于邊緣芯片減少,,使用12英寸晶圓的產(chǎn)品成品率將上升,。
下游的終端應(yīng)用不同,對于不同尺寸硅片的需求也有所差異,。
8英寸下游應(yīng)用以工業(yè),、手機和汽車為主,其中工業(yè)占比25%,,手機占比19%,,汽車占比18%,主要包括功率器件,、電源管理芯片,、非易失性存儲器、MEMS,、顯示驅(qū)動芯片與指紋識別芯片等,。
先進制程工藝主要在 12 英寸 Fab 廠進行生產(chǎn),生產(chǎn)存儲,、GPU、CPU等高端邏輯芯片,其下游應(yīng)用以手機,、PC,、服務(wù)器為主,其中手機應(yīng)用占比34%,,PC/服務(wù)器占比21%,。
中國大爆發(fā)
根據(jù) SUMCO 發(fā)布的全球 12 英寸晶圓需求預(yù)測數(shù)據(jù),2021 年全球 12 英寸晶圓需求將達到每年720 萬片,,到 2025 年將達每月 910 萬片,。
目前晶圓代工廠的擴建有兩種方式,分別是新建廠房擴產(chǎn)(Green Field)和使用當(dāng)前廠房增加生產(chǎn)設(shè)備(Brown Field),。兩者的區(qū)別是,,前者從新建到投產(chǎn)時間為2-3年,后者可以快速進行部署并投產(chǎn),。
在全球晶圓廠不斷擴張的同時,,中國的12英寸也在布局。
中芯國際一年三座12英寸廠
作為中國最大的晶圓廠,,中芯國際2021年猛砸超過千億元,,計劃建設(shè)3座12英寸晶圓廠。
去年2月,,中芯京城12英寸項目在北京開始建設(shè),,中芯國際與國際集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金聯(lián)合建設(shè)該項目。項目總投資約為497億元,,分兩期建設(shè),,一期項目計劃于2024年完工,建設(shè)規(guī)模約為24萬平方米,,包含F(xiàn)AB3P1生產(chǎn)廠房及配套建筑,、構(gòu)筑物等,建成后將達成每月約10萬片12英寸晶圓產(chǎn)能,。
在9月,,中國國際在上海臨港自貿(mào)區(qū)規(guī)劃興建12 吋28 納米制程晶圓廠,計劃預(yù)計花費570億元,,最高月產(chǎn)能達到10萬片,,是目前國內(nèi)最大的單體晶圓廠。
此外,,中芯國際也與深圳政府以建議出資的方式,,出資約153億元人民幣,在深圳建設(shè)12英寸晶圓廠,。目標(biāo)鎖定驅(qū)動芯片和電源管理芯片,,規(guī)劃月產(chǎn)能為4萬片,,預(yù)計2022年開始生產(chǎn)。
賽微電子擬51億投建12英寸MEMS制造線
在今年,,1月4號晚間,,賽微電子發(fā)布公告,擬在合肥高新區(qū)建設(shè)12英寸MEMS制造線項目,。預(yù)計總投資為51億元,,建成后月產(chǎn)能為2萬片,滿產(chǎn)可實現(xiàn)年收入約30億元,。
華潤微12英寸先進功率半導(dǎo)體
今年6月,,華潤微計劃投資75.5億元,將在重慶建設(shè)12英寸功率半導(dǎo)體晶圓生產(chǎn)線,,主要生產(chǎn)中高端功率半導(dǎo)體并配套建設(shè)12英寸外延及薄片工藝能力,。該項目預(yù)計2022年建成,建成后可形成月產(chǎn)3萬片的晶圓生產(chǎn)能力,。
聞泰科技
2021年1月初,,聞泰科技全資子公司安世半導(dǎo)體面對激增的半導(dǎo)體材料需求,宣布擴建位于上海臨港的12英寸晶圓廠,,將于2022年7月投產(chǎn),,產(chǎn)能預(yù)計將達到每年40萬片,產(chǎn)值達每年33億元,。
至純科技
2021年7月,,至微項目正式量產(chǎn),是國內(nèi)首個最先量產(chǎn)的12英寸晶圓廠,。合肥至微項目總投資近10億元,,該項目全面達產(chǎn)后,可形成每年168萬片晶圓再生及120萬件零部件清洗能力,,滿產(chǎn)后年產(chǎn)值可超過6億元,。
士蘭微
去年,5月11日晚間,,士蘭微啟動了第一條12英寸芯片生產(chǎn)線,,新增年產(chǎn)24萬片12英寸高壓集成電路和功率器件芯片技術(shù)提升及擴產(chǎn)項目。
在士蘭集科現(xiàn)有的12英寸集成電路芯片廠房內(nèi),,通過增加生產(chǎn)設(shè)備,,配套動力及輔助設(shè)備設(shè)施建設(shè),以及凈化車間裝修等,,實現(xiàn)新增年產(chǎn)24萬片12英寸高壓集成電路和功率器件芯片生產(chǎn)能力,。該項目總投資為20億元,實施周期為2年,。
安徽富樂德長江半導(dǎo)體
2021年9月17日,,安徽銅陵的富樂德長江12英寸再生晶圓項目宣布正式量產(chǎn),,項目總投資10億元,全部建成達產(chǎn)后,,預(yù)計可達月產(chǎn)能20萬片,,預(yù)計可實現(xiàn)年銷售收入3.7億元,。
晶芯半導(dǎo)體
2021年9月,,晶芯半導(dǎo)體12英寸晶圓再生項目一期已于今年6月全面投產(chǎn),目前正持續(xù)拉升產(chǎn)能,,沖刺明年上半年達到每月10萬片的規(guī)模,。
晶芯半導(dǎo)體項目總投資23.13億元,一期投資6億元,,建成后計有4條12英寸晶圓再生生產(chǎn)線,,項目全部建成達產(chǎn)后,月產(chǎn)能將達40萬片,,營業(yè)收入可達10.08億元,,年稅收1.43億元。
半導(dǎo)體未來撲朔迷離
2022年開年,,晶圓廠產(chǎn)能仍是滿載的狀態(tài),,臺積電、聯(lián)電等多家廠商均已早早提出Q1漲價計劃,;ASML柏林工廠發(fā)生火災(zāi),,公司評估結(jié)果表示,柏林工廠EUV微影設(shè)備的零件生產(chǎn)區(qū)域影響嚴重,;7日,,華虹三廠發(fā)生電站爆炸,工廠停工三小時,。
2022年已經(jīng)到來,,火災(zāi)、爆炸,、漲價,,半導(dǎo)體行業(yè)的未來撲朔迷離,12英寸晶圓廠也在其中爆裂無聲,。