為什么8英寸晶圓廠(chǎng)成為半導體業(yè)新寵

半導體產(chǎn)業(yè)界下一個(gè)大型晶圓廠(chǎng)投資案，或者與尖端半導體工藝技術(shù)競爭無(wú)關(guān)，而是一座用以制造模擬與離散組件的8英寸(200mm)合資晶圓廠(chǎng)；這是美國二手半導體設備業(yè)者ATREG首席技術(shù)官 Stephen Rothrock的看法，他在促成晶圓廠(chǎng)資產(chǎn)交易方面有20年的經(jīng)驗，并看好那樣一座大型晶圓廠(chǎng)將落地美國。

Rothrock表示，整體看來(lái)市場(chǎng)對8英寸晶圓廠(chǎng)與設備的需求特別高，較新的12英寸(300mm)晶圓設施與機臺市場(chǎng)則呈現供應過(guò)剩。而他認為，在美國上紐約州崛起的半導體產(chǎn)業(yè)，已準備好進(jìn)一步擴大規模：“我們尚未在美國看到新建8英寸廠(chǎng)，但我認為在未來(lái)的18到24個(gè)月內很可能會(huì )出現──可能是生產(chǎn)模擬IC、離散組件和功率產(chǎn)品，而且我猜測地點(diǎn)就在紐約州；”他指出，晶圓代工業(yè)者GlobalFoundries和一家丹麥的封測業(yè)者已經(jīng)選定在當地投資。

由兩家公司合資建立一座8英寸晶圓廠(chǎng)，分攤該廠(chǎng)的興建、裝機與營(yíng)運成本，“這種商業(yè)模式在不遠的未來(lái)將獲得驗證…采用較低階幾何尺寸工藝，但產(chǎn)能更高；”Rothrock指出，該晶圓廠(chǎng)也可能生產(chǎn)寬能隙(wide bandgap)半導體如碳化硅，或砷化鎵等其他特殊工藝技術(shù)。

他預見(jiàn)一座可能會(huì )建置三層樓的廠(chǎng)房，其中兩個(gè)樓層各擁有10萬(wàn)平方英寸的無(wú)塵室，最低樓層則是裝設空氣和水冷卻設備。

以合資模式建立8英寸晶圓廠(chǎng)并非首例，如意法半導體(ST)、飛利浦(Philips)和摩托羅拉(Motorola)就曾在法國Grenoble合資建立Crolles2廠(chǎng)。飛利浦和臺積電(TSMC)也曾在新加坡連手建立一座8英寸晶圓廠(chǎng)。Rothrock指出：“一起運營(yíng)晶圓廠(chǎng)能讓各家公司減輕建設所需成本，且因為共同分擔成本與出貨更快，使得營(yíng)運效益更佳；這對中型業(yè)者來(lái)說(shuō)是不錯的策略?！?/p>

Rothrock指出，汽車(chē)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和5G應用推動(dòng)了以8英寸晶圓生產(chǎn)零件的需求，臺積電最近就宣布在臺灣興建一座8英寸新廠(chǎng)的計劃；三星(Samsung)也看到了商機，最近表示將在未來(lái)兩年提升8英寸晶圓廠(chǎng)的產(chǎn)能，從每年250萬(wàn)片擴充到約350萬(wàn)片。

但他也透露，目前所有8英寸晶圓廠(chǎng)相關(guān)交易都面臨到一項挑戰，就是二手“8英寸晶圓設備的供應數量非常有限──在世界任何地方都找不到一條完整的生產(chǎn)線(xiàn)?！?/p>

12英寸廠(chǎng)不賺錢(qián)？

有分析師推測，GlobalFoundries最近出售一座12英寸廠(chǎng)給ON Semi，顯示較舊的12英寸廠(chǎng)已無(wú)法獲利，而模擬IC業(yè)者要升級其技術(shù)。但Rothrock不贊同以上觀(guān)點(diǎn)。

因為12英寸廠(chǎng)的產(chǎn)能是8英寸廠(chǎng)的 2.5倍，所以模擬和離散組件業(yè)者很難填滿(mǎn)這些較大尺寸晶圓廠(chǎng)的產(chǎn)能；這也是為什么ON Semi交易需要三年過(guò)渡期的原因之一。此外產(chǎn)業(yè)界“目前12英寸設備供應過(guò)剩，”賣(mài)家不太愿意以便宜的價(jià)格脫手。

還有兩家模擬和離散組件供貨商投資12英寸晶圓廠(chǎng)：美商德州儀器(TI)正在擴充位于美國德州Richardson的廠(chǎng)房；德國業(yè)者英飛凌(Infineon)則砸下19億美元(16億歐元)在奧地利Villach興建12英寸廠(chǎng)。

根據SEMI的統計，目前全球量產(chǎn)中的8英寸晶圓廠(chǎng)有231座，12英寸廠(chǎng)則有127座；在考慮新廠(chǎng)位置時(shí)，全球地緣政治變成一個(gè)越來(lái)越重要的考慮點(diǎn)。Rothrock表示，“由于中國東部沿海的成本不斷提升，美國對于晶圓廠(chǎng)來(lái)說(shuō)更具效益，美國政治人物也力促更多美國本地制造；”以TI為例，其新建12英寸廠(chǎng)能創(chuàng )造1,500個(gè)工作機會(huì )，就是“對美國制造的有力支持?！?/p>

ATREG在中國沒(méi)有營(yíng)業(yè)據點(diǎn)，但他對中國要實(shí)現半導體自給自足的計劃表示贊賞：“我認為他們終會(huì )實(shí)現自己的抱負，但要實(shí)現此遠大藍圖，會(huì )需要比他們所規劃的時(shí)間更長(cháng)?！?/p>

Rothrock指出，來(lái)自中國的買(mǎi)主考慮了ATREG最近出售的8英寸/12英寸機臺，也到美國明尼蘇達州、蘇格蘭，還有美國硅谷出售的晶圓廠(chǎng)“看貨”。此外，最近中國的買(mǎi)主還收購了美光(Micron)在意大利出售之12英寸廠(chǎng)的75%資產(chǎn)。