八英寸晶圆厂,何去何从?
发布时间:2024-11-14 10:17 浏览:88次
(原标题:八英寸晶圆厂,何去何从?)
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资历前两年周期性下滑后,全球半导体产业自2024年发轫正在资历从底部发轫的安宁复苏。
不少调研机构和业内东说念主士觉得,面前全球半导体需求已触底回升,行业拐点仍是泄漏。但碍于末端需求此消彼长,行业库存不息去化,面前的行业回暖并不是一种爆发式增长,而是呈现出一种温文的“弱复苏”态势。
反馈到上游晶圆产能上,业界正施展出8英寸晶圆需求报怨,12英寸领先回温的迹象。
据TrendForce集邦商讨给出的数据娇傲,从22Q4发轫,着实统统代工场的8英寸产能讹诈率齐发轫下滑,而且在23Q4达到了谷底,2024年仍未看到复苏趋势。比较之下,12英寸产能讹诈率虽没达到满载情景,但在昔日几个季度莫得大幅下滑,2024年领先发轫回温。
在前不久的海外RF-SOI论坛上,沪硅产业常务副总裁李炜博士在领受采访时直言:“这一次的产业周期养息,很有可能会是8英寸从此走出历史舞台的一个革新点。”
晶圆厂产能讹诈率,结构性分化
自2023年以来,晶圆代工行业正靠近产能讹诈率的要紧挑战。
2023年第四季度,全球主要晶圆代工场的平均产能讹诈率约为74%。为了提高产能讹诈率,代工场选定了降价的要害举止。
其中,8英寸晶圆代工进修制程的厂商受到最大冲击,专注于该范围的企业因为IDM和IC设想厂商的过度下单导致库存积压。跟着一些产物转向12英寸,8英寸晶圆代工场的产能讹诈率一直保管在较低水平。
据群身手讨陈说娇傲,2024年第三季度,主要晶圆厂平均产能讹诈率回升至80%傍边。专注于先进制程的12英寸,由于AI芯片及高性能盘算需求庄重、先进制程产能讹诈率较为充足;进修制程方面,跟着消费电子需求逐步还原,产业链基本完成库存去化。
总的来看,面前业界12英寸产能需求充足,8英寸晶圆价钱养息告一段落,但产能讹诈率仍未清楚。
从国内晶圆代工巨头中芯海外的财报中也能看到这一变化趋势:2022上半年,中芯海外产能讹诈率还为满载状态,但到2022年第四季度,中芯海外的产能讹诈率下滑至79.5%;2023年这一局面仍在不息,全年产能讹诈率约75%,比较2022年第四季度再度出现下滑。直到2024年上半年,中芯海外产能讹诈率才有所回升,第一季度普及至80.8%,第二季度普及至85.2%。尽管公司的产能讹诈率有所还原,但与岑岭时期比较,产能讹诈率仍处于低位。
产能讹诈率当作斟酌产能消化与市集景气度的一项要道标的,从以中芯海外为例的晶圆代工场的产能波动以及产物单价的下滑来看,能看到通盘行业供需关系的变化势头。
12英寸晶圆厂,势在必行
跟着全球半导体行业的竞争加重和时间的握住跨越,正资历一场由时间改动和市集需求驱动的产能彭胀。
尽管市集握住传出英特尔等半导体大厂推迟好意思国晶圆厂投运的音讯,但是跟着市集需求逐步回温,以及AI等高性能应用驱动,全球晶圆厂尤其是具备更高坐蓐效果和经济效益的12英寸晶圆厂的投资上涨仍在络续。
行业内的领军企业如台积电、英特尔、联电、宇宙先进、力积电、中芯海外、华虹等纷纷加大插足,竞相开释其产能,以满足市集日益增长的需求。
台积电全球布局12英寸晶圆厂
8月,台积电德国新晶圆厂ESMC举举止工典礼,瞻望本年年底动工,标的2027年底投产。该方式投资额卓著100亿欧元,瞻望月产能为4万片12英寸晶圆,选定台积电28/22纳米平面CMOS和16/12纳米FinFET工艺时间。
此前,台积电位于日本熊本的首座晶圆厂于2023年2月24日细腻启用,将于本年第四季度发轫量产,选定28/22nm和16/12nm制程时间,月产能为5.5万片12英寸晶圆。第二座晶圆厂位于熊本,瞻望将于本年年底开工,2027年底插足运营,标的是6/7nm节点。9月初,台积电计划在日本开发第三座晶圆厂,瞻望2030年后建成。
此外,台积电位于中国台湾新竹(Fab 20)和高雄(Fab 22)的 2nm 晶圆厂也计划于来岁发轫量产。
在好意思国,台积电位于亚利桑那州的第一座12英寸晶圆厂计划于 2025 年上半年发轫坐蓐选定4nm时间的芯片;第二座晶圆厂将选定下一代纳米片晶体管坐蓐3nm和2nm芯片,坐蓐将于2025年发轫。第三座晶圆厂的开发计划也在进行中,瞻望将于2028年发轫坐蓐选定2nm或更先进工艺的芯片。
宇宙先进的新加坡12英寸晶圆厂获批准
9月,宇宙先进和恩智浦聚集文书,其位于新加坡的12英寸晶圆厂结伴企业已获取监管机构批准。这家结伴企业名为VSMC,将于本年下半年发轫开发其首座12英寸晶圆厂。宇宙先进瞻望2027年发轫试坐蓐,2029年有望罢了盈利。据悉,新晶圆厂制程节点为0.13um~40nm,月产能达5.5万片,主要应用为电源料理、模拟、搀杂信号等工业及车用产物为主,少部分为消费类产物。在其罢了大范围坐蓐后,两边可能会探求建造第二座晶圆厂。
公开贵寓娇傲,宇宙先进持久培植8英寸晶圆厂,其在中国台湾建有4座8英寸厂房,新加坡则有一座,但客户逐步将产物转往12英寸厂,驱动宇宙先进选定新举措。
力积电营建两座12英寸晶圆厂
本年9月,力积电与印度塔塔集团旗下塔塔电子于新德里缔结了两边配合最终合同,力积电将提供时间授权协助塔塔电子开发印度首座12英寸晶圆厂,并移转进修制程时间以及培训印度职工。笔据两边合同,这座12英寸晶圆厂总投资额将达110亿好意思元,月产能5万片,主要采使劲积电的进修制程时间,计划坐蓐电源料理、面板驱动芯片及微抑制器、高速运算逻辑芯片等,主要面向车用、运算与数据存储、无线通讯及东说念主工智能等末端应用市集。
11月1日,力积电文书其与印度塔塔集团配合开发印度首座12英寸晶圆厂计划细腻启动,力积电已收到塔塔集团支付的Fab IP第一期款项,新厂设想功课将积极鞭策。同期,通过客户考据的高容值中介层(Interposer)也将量产交货。
5月初,力积电还文书计划新建一座12英寸晶圆厂,以扩大先进封装产能,以援救日益增长的AI迷惑需求。力积电董事长暗意,该公司将提供CoWoS封装时间三大组件之一的中介层。
世创电子(Siltronic)新加坡新建12英寸厂
6月,德国晶圆制造商世创电子(Siltronic)耗资20亿欧元在新加坡建造的半导体晶圆工场细腻开幕。这座占地15万往常米的工场是世创电子在新加坡的第三座晶圆制造厂,该工场主要坐蓐12英寸半导体晶圆,瞻望从投产到年底每月可坐蓐约10万片晶圆。
联电新加坡Fab 12i工场迷惑装置到位
5月,联电新加坡Fab 12i扩建厂房举行迷惑入驻典礼,首台迷惑成功抵达。联电在新加坡运营12英寸晶圆厂卓著20年,2022年2月文书计划投资50亿好意思元扩建Fab 12i,新增一座月产能3万片晶圆的12英寸晶圆厂,主攻22/28nm工艺,瞻望2026年头罢了量产。
东芝12英寸晶圆厂完竣
5月,东芝电子元件及存储器株式会社文书,其新的12英寸功率半导体制造厂完竣,总投资额为1000亿日元,计划于2025年3月投产。该工场将分两期开发,第一期将于2024财年内投产。一朝全面插足运营,东芝的功率半导体产能将是2021年的2.5倍。迷惑装置正在进行中,瞻望将于2024财年下半年罢了量产。
瑞萨电子重启12英寸甲府工场
4月,瑞萨电子细腻重启此前仍是关闭的甲府工场。据悉,瑞萨电子于2022年文书斥资900亿日元,将该工场改建为12英寸晶圆厂,以叮属功率半导体范围不息攀升的需求。该工场目下洁净室面积18000往常米,将于2025年发轫量产IGBT、MOSFET等功率器件,翻倍瑞萨电子全体的功率半导体产能。
德州仪器新建三座12英寸晶圆厂
德州仪器目下正在扩大其12英寸产能,以满足改日对模拟和镶嵌式处理芯片的需求。
TI计划在改日几十年投资300亿好意思元开发多达四个互连的晶圆厂(SM1、SM2、SM3、SM4)。笔据其2022年道路图,TI将在2030年前建成六座12英寸晶圆厂,位于德克萨斯州理查森的 RFAB2和LFAB(从好意思光收购)已分歧于2022年和2023年发轫坐蓐;谢尔曼的两座晶圆厂已于2023年完竣,另有两座晶圆厂计划于2026年至2030年间建成。
除了上述计划外,TI还文书将于2023年2月在犹他州莱希市开发第二座12英寸晶圆厂,毗邻现存12英寸晶圆厂,瞻望2026年发轫坐蓐,专注于坐蓐模拟和镶嵌式处理芯片。开发完成后,这两座晶圆厂将合并为一座。8月16日,德州仪器文书获取好意思国CHIPS法案16亿好意思元资助,这笔资金将用于开发SM1晶圆厂的洁净室并完成中试产线、开发LFAB2晶圆厂的洁净室以发轫运转坐蓐、以及开发SM2晶圆厂的外壳。
GlobalFoundries 加大好意思国和葡萄牙厂投资
2月,好意思国政府文书向GlobalFoundries提供15亿好意思元补贴,笔据与好意思国商务部的初步合同,GlobalFoundries将在好意思国纽约州马耳他建立新的半导体制造工场,并在并吞场合扩建现存的Fab 8工场。该工场将讹诈 GlobalFoundries 在德国和新加坡工场仍是本质的制造时间来坐蓐汽车芯片,有用地将进修节点时间引入 Fab 8。
本年2月,GlobalFoundries还文书与Amkor Technology配合,在葡萄牙开发大型封装工场。该公司计划将德累斯顿工场的12英寸晶圆级封装坐蓐线转动到葡萄牙波尔图的Amkor工场,旨在建立欧洲首个大型后端工场。GlobalFoundries将保留转动到波尔图的器具、工艺和IP的统统权。
与此同期,中国12英寸晶圆坐蓐线也在迈入新阶段。中芯海外、华虹、华润微电子、增芯科技、粤芯半导体等企业在12英寸晶圆坐蓐范围均取得新进展。
中芯海外瞻望,年底其每月12英寸晶圆产能将加多6万片。
华虹无锡12英寸新厂开发正在加速,首台迷惑已于8月22日装置完毕,瞻望各工艺平台的试坐蓐及工艺考据将在本年年底到来岁年头全面铺开。据悉,该方式聚焦车规级芯片制造,开发月产能8.3万片12英寸特色工艺坐蓐线,将讹诈新坐蓐线进行工艺平台的不息时间迭代。
华润微电子深圳12英寸晶圆厂目下已进入迷惑装置调试阶段,瞻望2024年底投产,建成后年产能48万片,产物主要应用于汽车电子、新动力、工业抑制、消费电子等范围。
增芯科技12英寸晶圆制造坐蓐线细腻投产。
粤芯半导体三期方式将新建每月产能4万片的12英寸集成电路模拟特色工艺坐蓐线,力图2024年罢了固定财富投资40亿元以上,确保三期2024年建成投产。
晶书籍成三期方式投资总和为210亿元,计划开发12英寸晶圆制造坐蓐线,产能约5万片/月,重心布局55nm-28nm娇傲驱动芯片、55nm CMOS图像传感器芯片、90nm电源料理芯片、110nm微抑制器芯片及28nm逻辑芯片,产物应用阴私消费电子、车用电子及工业抑制等市集范围。
详细行业厂商建厂趋势,以及AI高性能盘算、汽车应用等刚劲需求。据SEMI陈说瞻望,全球12英寸晶圆厂产能瞻望到2026年将加多到每月960万片,创历史新高。其中,中国大陆12寸晶圆产能全球占比提高到25%,达到240万片/月。
对应到迷惑端,SEMI暗意,2027年12英寸晶圆厂迷惑支拨将在2025年头次冲突1000亿好意思元,到2027年将达到创记录的1370亿好意思元。
为何纷纷投向12英寸
多年来,跟着晶圆制造时间的握住更新迭代,8英寸和12英寸晶圆已成为Foundry厂的主流成就。
但跟着应用场景、芯片类别和客户需求的握住普及,12英寸晶圆厂的开发逐步成为半导体制造的主流取舍。据SEMI数据娇傲,自2011年起,在全球不同尺寸晶圆中,12英寸晶圆总出货量市占率卓著50%,且自2014年起清楚在60%以上,跟着AI、汽车电子、通讯等高端行业的发展,12英寸晶圆代工市集范围将络续迎来增长。
那么,相较于8英寸,12英寸晶圆为什么如斯要害?
镌汰单元芯片资本:硅片尺寸越大,单个硅片上可制造的芯片数目就越多,单元芯片的资本随之镌汰。在换取制程和良率条款下,12英寸晶圆能坐蓐的芯片数目是8英寸的2倍多,从而摊薄了固定资本,提高了利润率和坐蓐效果。
提高芯片性能:跟着半导体时间的跨越,芯片的集成度越来越高,需要更精密的工艺和更大的面积来罢了更多的功能。12英寸晶圆比较于8英寸晶圆,不仅不错容纳更多的芯片,还不错制造更复杂、更高性能的芯片。举例,在CIS范围,12英寸晶圆不错罢了背照式时间,提高图像质料和感光度;在NOR Flash范围,12英寸晶圆不错罢了更小的存储单元和更高的存储密度;在BCD范围,12英寸晶圆不错罢了更高的电压和电流驱动智力。
满足市集需求:跟着5G、物联网、东说念主工智能、汽车电子等新兴范围的快速发展,关于高端、高性能、低功耗、大容量等特色的芯片需求握住加多。这些范围关于芯片制程和工艺要求较高,需要使用12英寸晶圆来坐蓐。
能看到,12英寸晶圆的资本效益高,全球各大芯片厂商也在营建12英寸晶圆厂。因此,12英寸晶圆是芯片产业的改日之争,谁能掌抓12英寸晶圆的制造和加工时间,谁就能占据芯片市集的制高点。
追溯过往,自疫情爆发以来,全球半导体业呈现出荒谬红火的场合,绝顶是2020年到2022年,各式芯片供不应求,8英寸晶圆产能的市集需求绝顶火爆。但从2022下半年发轫,这股芯片热快速降温,进入2023年以来,各式芯片全面多余,8英寸晶圆产能不再像昔日几年那么火爆了。
在全球芯片行业竞争加重方式下,台积电、三星等行业巨头主动降价霸占市集,国产芯片为叮属全球竞争只可取舍“以价换量”来叮属,这就酿成产物单价下滑,全球市集齐是如斯。据公开数据娇傲,2024年上半年,中芯海外晶圆平均单价约6724元/片,旧年同期该项单价为8029元,平均单价下滑了16.3%。
延迟至上游,硅晶圆市集在昔日几年中也呈现出不景气态势,对此有行业民众向笔者指出了几点原因:
库存积压待奢华:昔日一段时刻,半导体行业资历了需求波动,企业为满足坐蓐曾大宗采购硅晶圆,导致库存水平升高。进入2024年,企业需要先奢华库存,从而减少了对新的硅晶圆的采购,这在一定进度上拦截了出货量。
库存料理计策变化:企业为镌汰库存资本和风险,愈加严慎地料理库存,依据骨子订单需求采购硅晶圆,不再像昔日提前大宗备货,这导致短期内硅晶圆的采购量减少,出货量随之下落。
细分范围需求抵挡衡:尽管数据中心、东说念主工智能等范围对半导体的需求刚劲,推动了部分晶圆产物的需求增长,但其他一些应用范围,如消费电子、工业,以致汽车等范围,由于库存养息等原因需求较弱,全体需求的抵挡衡导致硅晶圆出货量受到影响。
晶圆厂产能讹诈率下落:部分晶圆厂的产能讹诈率在2023年第四季度降至谷底,天然之后有所回升,但全体讹诈率仍未还原到较高水平。这意味着晶圆厂对硅晶圆的坐蓐需求减少,从而影响了硅晶圆的出货量。产能讹诈率下落可能是由于市集需求的不笃定性、产物时间升级换代等身分导致的。
8英寸晶圆,记挂犹新?
面前,针对8英寸和12英寸晶圆的复苏近况,沪硅产业常务副总裁李炜博士暗意,从最近两季度来看,12英寸硅片销量不息上升,本年上半年新晟公司订单量同比加多了约70%,销售额增长接近50%。天然单价跌了,但12英寸面前的方式比念念象中稍好。瞻望来岁会创下12英寸单月出货量最高记录。
正如SEMI数据预测,2025年全球硅晶圆出货量将重返增长轨说念。尤其是跟着AI、高性能盘算等新兴时间和半导体行业的发展,越来越多的新半导体晶圆厂正在开发中或扩大产能,这将为硅晶圆的出货量提供产能援救。同期,先进封装与 HBM 坐蓐的新应用也将普及12英寸硅晶圆的奢华量。
然则,与12英寸晶圆复苏趋势不同,8英寸市集施展则力不从心。SUMCO指出,第二季度逻辑IC和存储器的12英寸硅片需求已第一季度底部回升,但8英寸晶圆需求仍然疲软。
李炜博士也暗意,8英寸到目下还莫得看到底,在本年二季度的时候嗅觉消费电子市集在略微转好,但四季度来看仍需求不及。因此,李炜博士指出:这一次的产业周期养息,很有可能会是8英寸从此走出历史舞台的一个革新点。
他觉得,集成电路行业,每遇到一个大的产业养息的时候,就会把过期产能剔除出去。因为此前在全球日子齐好过的时候,要把一个赢利的8英寸厂给停掉是隔绝易的。而目下跟着周期波动和供需关系养息,8英寸产线出现讹诈率低、以价换量、复苏难等诸多挑战,在赚不到钱的情况下,给了晶圆厂停掉8英寸线的机会和事理。
追溯此前6英寸走出历史舞台,能够等于在2008年金融危境的时刻节点。
“天然,8英寸也不会快速亏欠,跟着经济环境和市集需求的波动,8英寸还会全体回到一个稍许兴隆的景色,但不会再回到以前的岑岭期。再加上头前客户无论是什么类型产物,齐优先取舍12英寸工艺,因此也带动晶圆厂产能不主动向8英寸还原,而是优先取舍往12英寸还原和迫临。这亦然为什么12英寸在不息回暖,8英寸则遥纵眺不到底的原因所在。”李炜博士补充说念。
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