2023年新建的13座12英寸晶圓廠(chǎng)詳解

截至 2022 年底，全球共有 167 座 12 英寸晶圓廠(chǎng)，用于制造各種芯片，包括 CMOS 圖像傳感器，以及功率分立器件等非 IC 產(chǎn)品。

雖然半導體市場(chǎng)持續低迷，但 2023 年仍將 13 座新的 12 英寸晶圓廠(chǎng)上線(xiàn)，這些新晶圓廠(chǎng)主要用于生產(chǎn)功率器件、高級邏輯芯片，以晶圓代工服務(wù)為主。

根據截至 2022 年底的建設時(shí)間表，2024 年將有 15 座 12 英寸晶圓廠(chǎng)上線(xiàn)，其中 13 個(gè)用于生產(chǎn) IC。預計 2025 年將有創(chuàng )紀錄數量的晶圓廠(chǎng)開(kāi)業(yè)，估計會(huì )有 17 家開(kāi)始生產(chǎn)。隨著(zhù) 2023 年支出的削減，一些原定于 2024 年開(kāi)業(yè)的晶圓廠(chǎng)可能會(huì )推遲到 2025 年。到 2027 年，投入運營(yíng)的 12 英寸晶圓廠(chǎng)數量將超過(guò) 230 家。這些是 Knometa 的 2023 年全球晶圓產(chǎn)能報告中的預測。

越來(lái)越多的 12 英寸晶圓廠(chǎng)正在建造，用于生產(chǎn)非 IC 器件，特別是功率器件。在大尺寸晶圓上加工芯片的制造成本優(yōu)勢對于以大芯片尺寸和高體積為特征的器件類(lèi)型來(lái)說(shuō)會(huì )發(fā)揮優(yōu)勢作用。具有這些特性的 IC 包括 DRAM、CIS 圖像傳感器、復雜邏輯和微元件 IC、PMIC、基帶處理器、音頻編解碼器和顯示驅動(dòng) IC。雖然與這些 IC 的芯片尺寸相比，大尺寸功率器件仍然很小，但它們的出貨量很大，可以將 12 英寸晶圓廠(chǎng)的負載保持在具有成本效益的生產(chǎn)水平。

在 2023 年開(kāi)業(yè)的 13 座 12 英寸晶圓廠(chǎng)中，有 5 座專(zhuān)注于非 IC 產(chǎn)品的生產(chǎn)，其中 3 座位于中國，2 家位于日本。

2023 年開(kāi)業(yè)的新 12 英寸晶圓廠(chǎng)中，有三分之二用于代工服務(wù)，其中 4 家完全致力于為其它公司提供晶圓代工服務(wù)。

意法半導體建立了兩個(gè)獨立的合作伙伴關(guān)系，在法國克羅勒（Crolles）和意大利阿格拉泰（Agrate）的現有工廠(chǎng)增加新的 12 英寸晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能。在 Crolles，意法半導體正在與 GlobalFoundries 合作，為先進(jìn)邏輯芯片和代工服務(wù)增加新的產(chǎn)能。在 Agrate，意法半導體和 Tower Semiconductor 正在增加混合信號、電源管理、射頻和代工服務(wù)的產(chǎn)能。

2022 年 14 家新晶圓廠(chǎng)投產(chǎn)，產(chǎn)能利用率維持在高位

2022 年，IC Insights 表示，集成電路行業(yè)的波動(dòng)性往往體現在年度晶圓產(chǎn)能利用率的大幅波動(dòng)上。例如，在過(guò)去 5 年中，晶圓產(chǎn)能利用率從 2019 年的-4.7% 到 2021 年的 19.0% 不等。該行業(yè)的晶圓裝機容量也會(huì )根據市場(chǎng)情況而波動(dòng)，但變化通常不會(huì )像晶圓投片那樣劇烈。過(guò)去 5 年的晶圓產(chǎn)能年增長(cháng)率從 2016 年的 4.0%，到 2021 年的 8.5% 不等。

從歷史上看，2002 年 IC 行業(yè)的晶圓產(chǎn)能出現凈損失——這是歷史上第一次發(fā)生這種情況。7 年后的 2009 年，IC 行業(yè)的晶圓產(chǎn)能凈損失更大，總產(chǎn)能創(chuàng )紀錄地下降 6%，這是因為 2008 年的行業(yè)資本支出削減了 29%，2009 年又削減 40% 導致的，另一方面大量小于 8 英寸的老舊晶圓產(chǎn)能在 2009 年也集中下線(xiàn)。上述原因對應了 2008-2009 年 IC 市場(chǎng)嚴重的低迷。

2021 年，晶圓產(chǎn)能增長(cháng) 8.5%，預計 2022 年將增長(cháng) 8.7% 創(chuàng )歷史新高。

IC Insights 預計，2022 年增長(cháng)的 8.7% 產(chǎn)能，主要來(lái)自計劃于今年開(kāi)工的 14 座 12 英寸晶圓廠(chǎng)。

其中產(chǎn)能增幅最大的，預計是 SK 海力士和華邦的大型新內存晶圓廠(chǎng)，以及全球最大的純晶圓代工廠(chǎng)臺積電的三個(gè)新晶圓廠(chǎng)。其它新的 12 英寸晶圓廠(chǎng)包括華潤微電子的功率半導體晶圓廠(chǎng)；士蘭微的功率分立器件和傳感器工廠(chǎng)；TI 用于生產(chǎn)模擬器件的 RFAB2；ST/Tower 的混合信號、功率、射頻器件的代工廠(chǎng)；以及中芯國際的新晶圓代工廠(chǎng)。

2026 年中國大陸晶圓代工全球市場(chǎng)份額將提升至 8.8%

據 IC Insights 預測，全球晶圓代工的市場(chǎng)規模增幅在 2022 年將超過(guò) 20%，這也是全球總代工市場(chǎng)的市場(chǎng)規模連續第三年迎來(lái)超過(guò) 20% 的增長(cháng)。

在 5G 手機的應用處理器和其他電信設備的銷(xiāo)售的強勁助推下，全球總代工市場(chǎng)在 2019 年下跌 2% 之后，在 2020 年取得了 21% 的強力反彈。2021 年，全球總代工市場(chǎng)的市場(chǎng)規模保持增長(cháng)，增長(cháng)了 26%。根據 IC Insights 預測，2022 年全球總代工市場(chǎng)將迎來(lái)超過(guò) 20% 的增長(cháng)。如果這一預測正確，那么 2020-2022 年間，整個(gè)代工市場(chǎng)將迎來(lái)近期最強勁的連續三年增長(cháng)。

2020 年，中芯國際的銷(xiāo)售額增長(cháng)了 25%，中國大陸的晶圓代工廠(chǎng)占全球純晶圓代工廠(chǎng)市場(chǎng)份額的 7.6%。2021 年，中芯國際的銷(xiāo)售額增長(cháng)了 39%，而整個(gè)代工市場(chǎng)增長(cháng)了 26%。此外，華虹集團去年 52% 的銷(xiāo)售增長(cháng)率是整個(gè)晶圓代工廠(chǎng)市場(chǎng)的兩倍。中國大陸企業(yè)在全球純晶圓代工市場(chǎng)的份額增長(cháng)了 0.9 個(gè)百分點(diǎn)，達到 8.5%。

IC Insights 認為，到 2026 年，中國大陸公司在純晶圓代工市場(chǎng)的總份額將保持相對平穩。預計到 2026 年，中國大陸晶圓代工廠(chǎng)將占據全球純代工廠(chǎng)市場(chǎng)的 8.8%。