高潮迭起的晶圓廠
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        高潮迭起的晶圓廠

        2021-09-07 來源:半導體行業觀察

               近幾天,三星、中芯國際和德州儀器(TI)接連爆出新建晶圓廠的重磅消息,又掀起了一波全球芯片產能擴充的小高潮。從這些龍頭企業的布局來看,美國和中國大陸的晶圓廠建設規模越來越凸出,與此同時,韓國、日本、東南亞也在跟進,而歐洲在新建晶圓廠方面似乎跟不上節奏,也正是因為如此,它們在想辦法趕上這股熱潮。因此,“瘋狂”的新建晶圓廠計劃和行動開始在全球范圍內上演。

        急迫的美國

               最近兩年,全球范圍內,想在本土大規模新建晶圓廠的地區中,美國是最為急不可待的,主要原因是還上多年在芯片制造業欠下的“債”。為此,美國給多家龍頭企業開出了多種優厚條件,以爭取先進晶圓廠的落地。

               本周,據國外媒體報道,美國德克薩斯州泰勒市已被確定為三星新晶圓代工廠所在地。不過,三星否認了這一報道。
               今年 2 月,德克薩斯州的大雪導致三星奧斯汀工廠因停電停產,導致財務損失,三星需要探索奧斯汀以外的新地方以對沖基礎設施相關風險,預計投資170億美元新建晶圓廠。今年 6 月,三星要求泰勒市在未來 10 年提供 3.14 億美元的稅收優惠,包括財產稅價值限制,該優惠得到了泰勒市的批準。
               一位三星官員表示:“關于三星新晶圓廠的選址,我們正在審查美國不同州城市提交的激勵計劃和其他形式的行政支持等細節。” 盡管該公司官方否認,但據報道,泰勒市和三星電子正在舉行會議,討論支持三星奧斯汀半導體選擇該市作為新工廠選址的措施的程序步驟。
               雖然三星強調這次會議并不一定意味著它已經與該市就新工廠達成協議,但投資者和市場觀察人士推測,該公司即將決定將泰勒定為新廠地址。據悉,該市距離奧斯汀 60 公里,三星在那里經營著大量的代工芯片設施。
               看來,三星的美國新晶圓廠計劃很快就會落地了。
               三星的這一計劃,可以說是與臺積電針鋒相對的,因為后者已經開始籌備在美國新建5nm制程晶圓廠,相關設備將從臺灣地區裝箱運往美國。
               臺積電在美國的5nm制程晶圓廠需要的資金約為120億美元,進展速度在很大程度上取決于美國政府補貼資金的到位情況,不久前,美國政府簽發了520美元的發展本土芯片產業,特別是制造業的預算案,目前,各方都在關注其落實情況,因為這將在很大程度上決定臺積電和三星這兩家非美國企業在美國投資建廠的熱情。
               美國本土大廠也在積極拓展晶圓廠,例如德州儀器。上周,該公司宣布,正在考慮在Sherman 建立一個新的芯片工廠。
               不過,TI 公司發言人表示,Sherman是正在考慮的可能選址之一,這是一個數十億美元的項目。該公司正在考慮將一家工廠擴大到四家。
               德州儀器正在投資新產能,因為它受益于全球對芯片的需求激增。這家芯片制造商表示,第二季度銷售額增長了40%以上。
               TI 已經在理查森建造了一家工廠,該工廠將于明年下半年投入運營。
               今年6月,該公司表示已簽署協議,以 9 億美元收購美光科技在猶他州Lehi的12英寸半導體工廠。
               英特爾已經確定在美國新建兩座12英寸晶圓廠。
               隨著英特爾新任CEO上任,點燃了該公司大規模擴建晶圓廠的熱情,特別是在美國本土,由于其要大力發展晶圓代工業務,所以決定投資200億美元在亞利桑那州新建兩座晶圓廠,計劃于2024年投入生產,新晶圓廠將采用先進制程工藝技術。增加的工廠將在該公司的Ocotillo園區(亞利桑那州,錢德勒),這樣,他們在當地的工廠數量將從4個增加到6個。

        中國全面開花

               上周,來自中芯國際的一則消息吸引了整個業界的眼球,該公司宣布于2021年9月2日和中國(上海)自由貿易試驗區臨港新片區管理委員會簽署了合作框架協議,共同成立合資公司,規劃建設產能為10萬片╱月的12英寸晶圓代工生產線項目,聚焦于提供28nm及以上技術節點的晶圓廠。該項目計劃投資約88.7億美元。

               而在今年的3月17日,中芯國際公告稱,公司和深圳政府(透過深圳重投集團)擬以建議出資的方式經由中芯深圳進行項目發展和營運。依照計劃,中芯深圳將開展項目的發展和營運,重點生產28nm及以上的集成電路并提供技術服務,旨在實現最終每月約40,000片12英寸晶圓的產能。預期將于2022年開始生產。
               中芯國際還于2020年8月在北京成立了一家合資公司,專注于28nm,投資76億美元。
               可見,中芯國際將大力拓展28nm制程相關產能。
               實際上,不只是中芯國際,在最近一年多時間內,包括大陸本土企業,以及臺灣地區、國外企業紛紛在大陸新建晶圓廠。
               2020年8月,中國第一座12英寸車規級功率半導體自動化晶圓制造中心項目正式簽約落戶上海臨港新片區。該項目是聞泰科技半導體業務實現100億美元戰略目標的第一步。2021年1月初,聞泰科技全資子公司安世半導體面對激增的半導體材料需求,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,產能預計將達到每年40萬片。
               作為半導體重鎮,上海公布的2020年重大建設項目清單中,在集成電路方面,包括華力微電子12英寸晶圓先進生產線建設,中芯國際12英寸晶圓SN1項目,積塔半導體特色制程項目等已在建。另外,在張江科學城舉行的重點項目集中簽約中,還包括聚辰股份總部、上海華嶺高端集成電路測試平臺等項目。
               格科半導體在上海新建12英寸晶圓特色工藝線項目,總投資約155億元,預計2024年竣工,將建設一座月產6萬片的芯片廠,建造12英寸晶圓CMOS圖像傳感芯片特殊工藝制造生產線(包含CMOS圖像傳感芯片的BSI和OCF兩大特色工藝)。
               聯電于2020年2月宣布的廈門工廠二期項目總投資為35億元;Tower宣布于2020年建造一座12英寸晶圓代工廠;在廣州,Can Semi項目的第二階段(12英寸65-90 nm模擬IC)計劃投資65億元;YMTC項目的第二階段擴建工作于2020年6月開始,建成后,每月可增加20萬片晶圓的產量。
               三星在中國的投資力度也很大,主要表現在西安的存儲器廠。之前,三星決定向其西安工廠投資150億美元,這是該公司唯一的海外存儲器生產基地。2017年8月一期投資70億美元后,2019年二期投資80億美元,一期投資建成的一條生產線已于2020年3月開始投產。近期,第二家工廠也將投產,且三期工程也在投資規劃當中。三星西安廠二期投資完成后,二廠的NAND閃存產能將達到每月13萬片晶圓。第一工廠的產能為每月120,000片。每月 25 萬片晶圓的總產量約為三星2020 年NAND 閃存產量的一半。
               在臺灣地區,臺積電正在籌建2nm制程晶圓廠。
               3月下旬,力積電舉行了銅鑼12英寸晶圓廠動土典禮,總投資額達新臺幣2780億元,總產能每月10萬片,將從2023年起分期投產,滿載年產值超過600億元。
               南亞科將斥資3000億元新臺幣,在臺灣地區新北市泰山南林科技園區投資興建12英寸先進晶圓新廠。南亞科董事長吳嘉昭表示,該12英寸先進晶圓新廠最快將于今年底動工,2023年完工試產。此座廠房將采用南亞科技自主研發的10nm級制程技術生產DRAM芯片,并規劃建置EUV生產技術,月產能約為45000片晶圓。南亞科進一步指出,預估此先進晶圓廠以7年分三階段投資,計劃于2021年底動工,         2023年底完工,2024年開始第一階段量產。
               3月中旬,華邦電子董事會決議通過了12英寸晶圓廠資本支出預算案,核準資本預算約新臺幣131億2,700萬元。該資本支出預算案主要用于高雄新廠,于2021年3月起陸續投資,并于2022年試營運。高雄廠作為華邦第二座12英寸晶圓廠,期望能以充沛產能滿足客戶的多樣需求.。

        韓國

               三星曾宣布在未來10年,將投資約1170億美元用于晶圓廠的擴建,包括在韓國京畿道平澤市建造一座全新的晶圓廠。不過隨著形勢的變化,以及韓國政府的扶持和推動,三星表示到2030年,其投資總額由1170億美元提高到1515億美元。此外,SK海力士也承諾斥資970億美元擴建現有設備,并計劃斥資1060億美元建設新廠。

               據悉,三星平澤新產線將配備最新的P3設施,將采用EUV光刻技術生產14nm DRAM和5nm邏輯芯片。
               相比于三星,SK海力士在邏輯芯片制造領域較為落后,其非內存產品和代工業務收入僅占總營收的2%。因此,SK海力士將首先投資8英寸晶圓代工業務。另外,3月份韓國SK集團的并購專家被正式任命為SK海力士的聯合首席執行官。因為該并購專家曾參與了SK海力士對日本鎧俠和英特爾NAND業務的兩次收購,有業內人士預計,SK海力士未來可能會通過并購擴大非內存業務。
               與此同時,SK海力士還計劃在首爾以南的龍仁市再建設4個晶圓廠,第一座預計于2024年開工,最早可能在2025年實現生產。

        日本

               近些年,日本新建晶圓廠的步伐越來越慢,即使是當下芯片缺貨,其本土廠商也鮮有新晶圓廠項目出現。不過,與美國類似,日本很希望臺積電去建廠,以帶動起本土的先進制程產業發展。

               7月,相關報道顯示,臺積電規劃將在日本建立一座晶圓廠,目前正在進行相關調查。臺積電董事長劉德音表示,目前在日本建立晶圓廠的計劃,現階段還沒有做出最終決定,而最終結果將取決于客戶需求。
               針對臺積電可能在日本九州熊本縣設立晶圓廠的消息,知情人士表示,因為臺積電是日本索尼及其他廠商的芯片代工廠,所以在熊本縣當地靠近索尼等工廠附近建晶圓廠,有助于供應鏈的建立,以滿足 市場對圖像傳感器、汽車微控制器、以及其它芯片日益成長的需求。
               而建立工廠的初步計劃是,建造一座12英寸晶圓廠,制程方面包括28nm和16nm。

        東南亞

               東南亞地區的晶圓廠主要集中在新加披,其它地區,如馬來西亞和菲律賓,主要負責芯片的封測。

               不久前,近兩年少有新建晶圓廠新聞的格芯(GlobalFoundries)發布了一則引人注目的消息,該公司將于新加坡廠區設立新廠,擴張其全球生產布局。透過與新加坡經濟發展局合作,以及相關客戶的共同投資下,格芯將這項新加坡擴產計劃投入40億美元。目前,廠房正在建設中,預計于2023年啟用。
               6月22日,格芯公司的首席執行官湯姆·嘉菲爾德在新工廠的虛擬奠基儀式上說:“格芯正在通過加快世界各地的投資布局來應對全球半導體短缺帶來的挑戰。”這家晶圓廠計劃于2023年投產,將主要服務于“汽車、5G移動和安全設備”行業。

        著急的歐洲

               歐洲的半導體制造業主要集中在德國和法國。上周,德國經濟部長彼得·阿爾特邁爾 (Peter Altmaier) 希望大幅擴大德國重要芯片的生產,以獲得更多的技術主導權并減少依賴。目標是到2030 年,歐洲在全球芯片生產中的市場份額將翻一番,達到 20%。

               Altmaier 會見了來自微電子行業約 50 家公司的代表,據悉,許多公司都想投資。
               Altmaier稱,迄今為止,聯邦政府已在預算中為此計劃了大約 30 億歐元的資金,如有必要,這筆款項也可能增加到百億歐元。
               近一年來,歐盟在本地區大規模興建先進制程晶圓廠方面投入了大量精力,不僅一直在游說本地區的IDM大廠,如英飛凌、ST和NXP等,還積極爭取域外的臺積電和英特爾在歐洲投資建廠,以改變其在全球各地區晶圓產能占比嚴重落后的局面。但意見一致難以統一,特別是對于老牌的英飛凌、ST和NXP來說,他們更擅長成熟和特殊制程工藝,對7nm、5nm等先進制程晶圓廠的建設并不像亞洲大廠那么積極,而臺積電似乎對于在歐洲新建晶圓廠的熱情也不高,相對而言,美國的英特爾和格芯對于在歐洲擴充晶圓產能表現出了較為濃厚的興趣。
               英特爾宣布計劃投資200億美元,在歐洲建設新的晶圓廠,并在多個歐盟成員國同時進行投資。該公司表示希望能夠獲得歐盟更多資金和政策支持,還希望歐盟能夠提供一塊周邊基礎設施完備、占地超過4平方公里的土地,以便建設8座晶圓廠。英特爾與德國巴伐利亞州就慕尼黑附近可能建立一家晶圓廠進行談判。巴伐利亞州已提議在慕尼黑以西,彭辛-蘭德斯貝格的一個廢棄空軍基地,作為該工廠的可能地點。
               格芯已經根據歐洲共同利益重要項目(IPCEI)第二版申請了微電子項目的資金,希望從2024年起擴大其本地生產能力。格芯首席執行官湯姆·考菲爾德(Caulfiled)表示,該公司將在未來兩年內在德累斯頓投資10億美元,以達到目前晶圓廠的最大生產能力。制程工藝方面,涵蓋從55nm到22nm的FDSOI等。

        結語

               從目前的情勢來看,在全球芯片缺貨的大背景下,各個地區的晶圓廠新建項目有望陸續迎來一個個的立項、開工和量產小高潮,這在未來幾年內或將成為常態。


        關鍵詞:半導體  晶圓   編輯:OYH
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