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12英寸晶圆厂线英寸吗?
来源:媒体公告      发布时间:2023-10-15 12:38:20      


12英寸晶圆厂线英寸吗?


  过去几年,全球晶圆厂建设如火如荼,突如其来的疫情,虽然对产能建设造成了一些影响,但总体设计和发展形态趋势没有变,特别是12英寸(300mm)晶圆厂,规模和声势更加引人关注。

  来自SEMI的统计和预测多个方面数据显示,当年,全球用于12英寸晶圆厂的投资额同比增长13%,创造历史新纪录。而且,由于疫情影响,全球数字化转型进程加速,这样,2021年在12英寸晶圆厂上的投资再创新高,同比增长约4%,之后的2022 年稍微放缓。

  从当时的预测情况去看,2022年之前没有大问题,但对2023年的预测显然过于乐观了,今年的情况并不好。

  在晶圆厂数量方面,SEMI表示,排除低可能性或谣传的晶圆厂建设,保守估计,2020- 2024年至少新增38座12英寸晶圆厂,其中,中国台湾增加11座,中国大陆增加8座,两地区合计占总数的一半。预计2024年12英寸晶圆厂总数将达到161座,晶圆厂月产能有望增长180万片(wpm),达到700万片以上。

  近几年,虽然中国大陆在12英寸晶圆厂建设方面出现了不少泡沫,但总体增长的势头,特别是市场对产能的需求量一直是刚性增长。在这种情况下,中国大陆产能占全球比重将快速增加,据统计,2015年的市占率仅为8%,而到2024年将增至20%,月产能也将达到150万片。

  与中国大陆相比,日本在全球12英寸晶圆产能比重持续下降,2015年约占19%,2024年将跌至12%;美洲也将从2015年的13%,跌至2024年的10%。SEMI认为,韩国将成为最具发展的潜在能力的市场,投资额在150亿-190亿美元之间,紧随其后的中国台湾投资额约为140亿-170亿美元,中国大陆为110亿-130亿美元。

  前些天(3月27日),SEMI发布的最新统计和预测报告数据显示,在2021和2022年强劲增长后,由于存储和逻辑芯片需求疲软,预计2023年12英寸晶圆厂产能扩张将放缓,不过,这只是短暂“休息”,SEMI认为,到2026年,全球12英寸晶圆厂产能将增加到每月960万片,创历史新高。

  SEMI总裁Ajit Manocha表示,在2022-2026年间,新增产能的主要驱动力为:模拟和功率器件IDM的产能以30%的复合年增长率领先,其次是晶圆代工业,增长率为12%,之后是光电器件的6%,存储芯片的4%。包括格芯(GlobalFoundries)、华虹半导体、英飞凌英特尔、Kioxia、美光、三星、SK海力士、中芯国际、意法半导体德州仪器、台积电和联电在内的IDM和晶圆代工厂,将有82座新厂在2023-2026年期间运营。

  由于美国的出口管制,中国大陆企业和政府将12英寸晶圆厂投资重点放在了成熟制程产线万片。

  根据SEMI的预测,2022-2026年,由于存储芯片市场需求疲软,韩国占全球12英寸晶圆产能比重将从25%下滑至23%,尽管中国台湾地区的份额也会略有下降,从22%降至21%,但仍有望保持第三名的位置。而日本在全球的份额预计将从2022年的13%下降到2026年的12%。

  在政府投资的推动下,2022-2026年,预计美洲、欧洲和中东地区的12英寸晶圆产能份额将增长,到2026年,美洲的份额将增长0.2%至接近9%,欧洲和中东地区的份额将从6%增加到7%,东南亚的4%基本保持不变。

  由于推出了390亿美元的芯片制造补贴计划,美国“芯片法案”带动本土的英特尔、美光、德州仪器,以及外来的台积电和三星电子等国际巨头企业在美国大规模兴建12英寸晶圆厂。

  英特尔在亚利桑那州投资了200亿美元建设两座晶圆厂,2022年9月,英特尔又斥资 200 亿美元在俄亥俄州建造两座先进制程晶圆厂,而且,类似的投资在未来还会增加,十年内的总额可能会达到1000亿美元。

  “芯片法案”公布之后,美光就宣布了400亿美元的资本预算,这一投资持续到2030年,将分阶段在美国建设先进制程存储芯片晶圆厂。

  台积电在亚利桑那州建设的5nm晶圆厂已经搬入设备,在此基础上,该晶圆代工龙头2022年12月宣布将再建一座3nm制程晶圆厂,这些项目投资加起来,不少于400亿美元。三星在德克萨斯州新建了一座12英寸晶圆厂,其总投资也将由原计划的170亿美元提升至250亿美元。

  目前,硅晶圆的主力是8英寸和12英寸的,而从前文所述,以及目前的市场行情来看,12英寸的明显压过8英寸一头,这是怎么回事呢?

  一个很重要的缘由是先进制程的发展。14nm以下的芯片,如已经量产的7nm、5nm、4nm、3nm,以及未来的2nm等,都是用12英寸晶圆制造的。原因主要在于:制程工艺越复杂,芯片的成本越高,为了控制成本,就要最大化地利用硅晶圆,而晶圆尺寸越大,浪费的越少,利用率越高。例如,用8英寸和12英寸晶圆生产同一制程工艺的芯片,12英寸所产芯片数量是8英寸的2.385倍。

  12英寸晶圆的表面积大约为70659平方毫米,以华为麒麟990为例,其单个芯片面积为10.68×10.61=113.31平方毫米,如果晶圆能够被100%利用,可以生产出700个这样的芯片,但实际上这是不可能的,芯片是方形的,晶圆是圆形的,一定会有损耗,理论计算可以产出640个左右,但考虑到良率等因素,实际能生产出500个左右。

  再有,12英寸晶圆厂洁净度要比8英寸高出不少,因此,同样的芯片产品从8英寸产线英寸的,其良率会显著提升,从而增加成本效益。

  12英寸晶圆的成本效益高,全球各大芯片厂商也在兴建12英寸晶圆厂,难道8英寸晶圆产线慢慢的变成了昨日黄花,没有价值了?答案是否定的。

  这里有一组数据,截至2022年,全球有150多座12英寸晶圆厂,其中,42座在中国台湾,33座在中国大陆,19座在美国,12座在欧洲和中东。虽然先进制程工艺很重要,且吸引了大量投资,但仍有相当大比例的芯片在8英寸晶圆厂生产,特别是90nm-180nm工艺节点芯片,是8英寸产线座在欧洲和中东。

  从2018年起,8英寸晶圆芯片产能就处于供给不足的状态,这样的情况一直持续到2022上半年,特别是在中国大陆,无论是IDM,还是晶圆代工厂,8英寸晶圆产能一直都很紧俏,产能利用率相当高。

  出现这样的情况的问题大多是市场对模拟芯片的需求量一直在提升,功率器件、电源管理芯片、CMOS图像传感器滤波器,PA、ADCDAC等,大都在8英寸晶圆产线投产。

  SEMI预计,2019~2022年,全球8英寸晶圆产量增加约70万片,增幅为14%,其中,MEMS和传感器相关产能约增加25%,功率器件产能提高约23%。2019年,在15个新晶圆厂建设规划中,约有一半是8英寸的。

  一、市场对模拟芯片的需求强劲,特别是新能源汽车的加快速度进行发展,对功率器件(IGBTMOSFET等)的需求相当强劲,而这些芯片主要在8英寸晶圆产线生产。

  二、晶圆代工厂的8英寸线产能普遍紧张,而且,大部分模拟、分立器件市场由IDM大厂把持,但因产能有限,这些IDM通常会将订单外包给晶圆代工厂,同时,在从6英寸转向8英寸过程中,部分IDM的主要产能专注于12英寸线英寸线英寸产品外包。因此,大部分IDM扩产幅度比需求增长幅度低,外包的比例会慢慢的高,这样就加剧了8英寸晶圆代工产能供不应求的情势。

  三、相关设备供给不足,很多设备厂已不再生产8英寸晶圆加工设施了,二手设备数量又很有限,以及8英寸硅片产量受限等,也在制约8英寸晶圆产能供给量。

  2008-2016年,全球共有15座8英寸晶圆厂转型为12英寸的,然而,从2016年开始,8英寸晶圆厂关闭的速度开始减缓,这种态势一直持续到2021年前后,8英寸晶圆产线似乎焕发了第二春。

  疫情爆发以来,全球半导体业呈现出异常红火的局面,特别是2020年到2022上半年,各种芯片供不应求,8英寸晶圆产能的市场需求非常火爆。但从2022下半年开始,这股芯片热快速降温,进入2023年以来,各种芯片全面过剩,8英寸晶圆产能不再像过去几年那么火爆了。不过,这是全行业共有的状况,并不是8英寸独有的。业界普遍估计,到了2024年,全球半导体业将全面复苏,到那时,8英寸晶圆产能需求有望再次热火起来。

  本文来源于公众号“半导体产业纵横”,ID:ICVIEWS,作者:畅秋。版权属于原本的作者所有,谢谢。

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  会推出么?前段时间业内人士的预测引来无数猜想。近日,taiwan《Digitimes (电子时报)》引述计算机产业上游供应链消息称,苹果和三星均在计划

  前开式晶圆传送盒最为关键,已获前段大厂认证,增量后段封测厂实绩,未来几年订单能见度相当明朗。

  开业,其中5座来自中国 /

  上梁 2021年将郑重进入投产阶段 /

  投资将同比增长13%,超过2018年创下的历史最高纪录,并在2023年再创辉煌。

  产能紧张,难以满足市场需求,联华电子等芯片代工厂,在考虑收购闲置且成熟的

  产能紧张,难以满足强劲的市场需求,联华电子等芯片代工商,在寻求收购闲置的

  产能紧张,难以满足强劲的市场需求,联华电子等芯片代工商,在寻求收购闲置的

  为主流的市场。 数据来源: 这时候有人会问,既然硅晶圆越大,每块晶圆能生产的芯片越多

  设备支出预计将超过980亿美元。   另一方面,未来智库统计显示,在中国大陆地区,包括规划、在建、达产的

  拆解三个不一样的品牌的录音笔,看懂令人称妙的索尼USB弹出机械结构.#硬核拆解