2021年,,多家12英寸晶圓廠(chǎng)動(dòng)工,多家大廠(chǎng)重金投資,。根據(jù)SEMI提供的數(shù)據(jù),,12英寸晶圓廠(chǎng)的數(shù)量預(yù)計(jì)將從2020年的129個(gè)增加到2022年的149個(gè)。
中國(guó)晶圓廠(chǎng)的建設(shè)也在不斷增長(zhǎng),,2021年我國(guó)宣布新增28個(gè)晶圓廠(chǎng)建設(shè)計(jì)劃,,投資金額達(dá)約1500億元,,其中有7座均是12英寸晶圓廠(chǎng),。
中芯國(guó)際在2021年12月,以底價(jià)2010萬(wàn)在深圳拿下34703.84平米的土地,,建設(shè)12英寸晶圓廠(chǎng),,此外,中芯國(guó)際兩座晶圓廠(chǎng)在建,,同時(shí),,國(guó)內(nèi)華潤(rùn)微、中欣晶圓,、賽維電子均在建設(shè)12英寸晶圓廠(chǎng),。
12英寸晶圓廠(chǎng)正在瘋狂擴(kuò)張。
8英寸大勢(shì)已去
全球晶圓廠(chǎng)在2015年-2019年擴(kuò)產(chǎn)不足,,尤其是成熟制程,。當(dāng)時(shí),臺(tái)積電采取折舊策略,,在設(shè)備折舊完成后即對(duì)成熟制程降價(jià)以打擊競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,,導(dǎo)致8英寸晶圓的成熟制程利潤(rùn)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(shì),。
根據(jù)IC Insights統(tǒng)計(jì),2009年-2019年,,全球一共關(guān)閉了100座晶圓代工廠(chǎng),,其中8英寸晶圓廠(chǎng)為24座,占比24%,,6英寸晶圓廠(chǎng)為42座,,占比42%,。
目前8英寸晶圓生產(chǎn)設(shè)備主要來(lái)自二手市場(chǎng),價(jià)格昂貴且數(shù)量少,,如蝕刻機(jī),、光刻機(jī)、測(cè)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(duì)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(xiàn),,一條是晶圓尺寸的擴(kuò)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(gè)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(lái)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(dá)到232塊,。
另外隨著制程的不斷縮小,芯片制造工藝對(duì)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(shí),實(shí)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(duì)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(jī)和汽車(chē)為主,,其中工業(yè)占比25%,,手機(jī)占比19%,,汽車(chē)占比18%,主要包括功率器件,、電源管理芯片,、非易失性存儲(chǔ)器、MEMS,、顯示驅(qū)動(dòng)芯片與指紋識(shí)別芯片等,。
先進(jìn)制程工藝主要在 12 英寸 Fab 廠(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn),生產(chǎn)存儲(chǔ),、GPU,、CPU等高端邏輯芯片,其下游應(yīng)用以手機(jī),、PC,、服務(wù)器為主,其中手機(jī)應(yīng)用占比34%,,PC/服務(wù)器占比21%,。
中國(guó)大爆發(fā)
根據(jù) SUMCO 發(fā)布的全球 12 英寸晶圓需求預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),2021 年全球 12 英寸晶圓需求將達(dá)到每年720 萬(wàn)片,,到 2025 年將達(dá)每月 910 萬(wàn)片,。
目前晶圓代工廠(chǎng)的擴(kuò)建有兩種方式,,分別是新建廠(chǎng)房擴(kuò)產(chǎn)(Green Field)和使用當(dāng)前廠(chǎng)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(shí)間為2-3年,,后者可以快速進(jìn)行部署并投產(chǎn),。
在全球晶圓廠(chǎng)不斷擴(kuò)張的同時(shí),中國(guó)的12英寸也在布局,。
中芯國(guó)際一年三座12英寸廠(chǎng)
作為中國(guó)最大的晶圓廠(chǎng),,中芯國(guó)際2021年猛砸超過(guò)千億元,計(jì)劃建設(shè)3座12英寸晶圓廠(chǎng),。
去年2月,,中芯京城12英寸項(xiàng)目在北京開(kāi)始建設(shè),中芯國(guó)際與國(guó)際集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金聯(lián)合建設(shè)該項(xiàng)目,。項(xiàng)目總投資約為497億元,,分兩期建設(shè),一期項(xiàng)目計(jì)劃于2024年完工,,建設(shè)規(guī)模約為24萬(wàn)平方米,,包含F(xiàn)AB3P1生產(chǎn)廠(chǎng)房及配套建筑、構(gòu)筑物等,,建成后將達(dá)成每月約10萬(wàn)片12英寸晶圓產(chǎn)能,。
在9月,,中國(guó)國(guó)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(chǎng),計(jì)劃預(yù)計(jì)花費(fèi)570億元,,最高月產(chǎn)能達(dá)到10萬(wàn)片,,是目前國(guó)內(nèi)最大的單體晶圓廠(chǎng)。
此外,,中芯國(guó)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(chǎng),。目標(biāo)鎖定驅(qū)動(dòng)芯片和電源管理芯片,,規(guī)劃月產(chǎn)能為4萬(wàn)片,預(yù)計(jì)2022年開(kāi)始生產(chǎn),。
賽微電子擬51億投建12英寸MEMS制造線(xiàn)
在今年,,1月4號(hào)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(xiàn)項(xiàng)目,。預(yù)計(jì)總投資為51億元,建成后月產(chǎn)能為2萬(wàn)片,,滿(mǎn)產(chǎn)可實(shí)現(xiàn)年收入約30億元,。
華潤(rùn)微12英寸先進(jìn)功率半導(dǎo)體
今年6月,華潤(rùn)微計(jì)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(xiàn),,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(xiàng)目預(yù)計(jì)2022年建成,,建成后可形成月產(chǎn)3萬(wàn)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(duì)激增的半導(dǎo)體材料需求,,宣布擴(kuò)建位于上海臨港的12英寸晶圓廠(chǎng),,將于2022年7月投產(chǎn),產(chǎn)能預(yù)計(jì)將達(dá)到每年40萬(wàn)片,,產(chǎn)值達(dá)每年33億元,。
至純科技
2021年7月,至微項(xiàng)目正式量產(chǎn),,是國(guó)內(nèi)首個(gè)最先量產(chǎn)的12英寸晶圓廠(chǎng),。合肥至微項(xiàng)目總投資近10億元,該項(xiàng)目全面達(dá)產(chǎn)后,,可形成每年168萬(wàn)片晶圓再生及120萬(wàn)件零部件清洗能力,,滿(mǎn)產(chǎn)后年產(chǎn)值可超過(guò)6億元。
士蘭微
去年,,5月11日晚間,,士蘭微啟動(dòng)了第一條12英寸芯片生產(chǎn)線(xiàn),,新增年產(chǎn)24萬(wàn)片12英寸高壓集成電路和功率器件芯片技術(shù)提升及擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目。
在士蘭集科現(xiàn)有的12英寸集成電路芯片廠(chǎng)房?jī)?nèi),,通過(guò)增加生產(chǎn)設(shè)備,,配套動(dòng)力及輔助設(shè)備設(shè)施建設(shè),以及凈化車(chē)間裝修等,,實(shí)現(xiàn)新增年產(chǎn)24萬(wàn)片12英寸高壓集成電路和功率器件芯片生產(chǎn)能力,。該項(xiàng)目總投資為20億元,實(shí)施周期為2年,。
安徽富樂(lè)德長(zhǎng)江半導(dǎo)體
2021年9月17日,,安徽銅陵的富樂(lè)德長(zhǎng)江12英寸再生晶圓項(xiàng)目宣布正式量產(chǎn),項(xiàng)目總投資10億元,,全部建成達(dá)產(chǎn)后,,預(yù)計(jì)可達(dá)月產(chǎn)能20萬(wàn)片,預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)年銷(xiāo)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(xiàng)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(dá)到每月10萬(wàn)片的規(guī)模,。
晶芯半導(dǎo)體項(xiàng)目總投資23.13億元,一期投資6億元,,建成后計(jì)有4條12英寸晶圓再生生產(chǎn)線(xiàn),,項(xiàng)目全部建成達(dá)產(chǎn)后,月產(chǎn)能將達(dá)40萬(wàn)片,,營(yíng)業(yè)收入可達(dá)10.08億元,,年稅收1.43億元,。
半導(dǎo)體未來(lái)?yè)渌访噪x
2022年開(kāi)年,,晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能仍是滿(mǎn)載的狀態(tài),臺(tái)積電,、聯(lián)電等多家廠(chǎng)商均已早早提出Q1漲價(jià)計(jì)劃,;ASML柏林工廠(chǎng)發(fā)生火災(zāi),公司評(píng)估結(jié)果表示,,柏林工廠(chǎng)EUV微影設(shè)備的零件生產(chǎn)區(qū)域影響嚴(yán)重,;7日,華虹三廠(chǎng)發(fā)生電站爆炸,,工廠(chǎng)停工三小時(shí),。
2022年已經(jīng)到來(lái),火災(zāi),、爆炸,、漲價(jià),,半導(dǎo)體行業(yè)的未來(lái)?yè)渌访噪x,12英寸晶圓廠(chǎng)也在其中爆裂無(wú)聲,。