從士蘭微看爆發的中國12寸晶圓廠

臨近年底，士蘭微發布公告，與廈門半導體投資集團擬共同投資170億元，在廈門(海滄)建設兩條12寸90~65nm的特色工藝晶片生產線，這一步伐也延續了近兩年來，中國在晶片和晶圓廠建設方面快速布局的強勁態勢。

數據顯示，2016年，中國規劃新建的晶圓廠共有17座，其中12寸晶圓廠就有12座，占據了絕大多數。

尤其是從今年三月份以來，國內陸陸續續開工建設了武漢新芯第二期、美國萬代重慶廠、合肥長鑫、台積電南京廠、德科瑪淮安廠等5座12寸晶圓廠。

根據資料我們不難發現，近幾年來，無論是晶圓廠還是晶片生產廠，都是圍繞著12寸晶圓來進行的，很難看到其他尺寸。

18寸的飄渺

為什麼中國甚至是全球都在集中建設12寸晶圓廠，而對於前幾年趨之若鶩的18寸晶圓的研發偃旗息鼓了呢？

甚至有市場研究機構表示，18寸晶圓將會沉寂5-10年，何時能夠起死回生完全要看半導體設備廠商的意願。

而根據相關人士的看法來看，18寸晶圓的主要問題在於，大數廠商並不認為當前是一個適合持續專注於18寸晶圓的時機，半導體設備廠商更是對於12寸到18寸晶圓的疊代有著莫大的牴觸情緒。

推動大尺寸晶圓的生產，等同於減少產業界的單位需求量，這會讓半導體設備廠商的生意受損。

2000年初，向12寸晶圓的轉移，就是給半導體設備廠商最大的痛。

此外，推動18寸晶圓量產的主要市場因素就是希望能夠取得足夠的成本效益，甚至是延續6寸轉移到8寸、12寸的發展軌跡，通過更好的每片晶圓產出，讓晶圓的成本持續下降，但是隨著製程微縮趨近於極限，以及18寸晶圓的龐大設備投資，能否保持足夠吸引廠商的成本效益，已經是一件令人懷疑的事情。

此外，也有一種觀點表示，目前並沒有太多的應用需要18寸晶圓的支持，而這也可以說是12寸晶圓在近幾年爆發的原因。

12寸的爆發

市場研究機構IC Insights 的一份報告顯示，截至2015年底，12寸晶圓占據全球晶圓產能的63.1%，預測到2020年該比例將增加至68%。

8寸晶圓在全球晶圓產能中占據的比例，將由2015年的28.3%，在2020年降低至25.3%；不過8寸晶圓產能在未來幾年仍將繼續成長。

可以說，全球晶圓產能到2020年都將延續以12寸晶圓為主的發展態勢。

這種12寸晶圓廠迅猛發展的主要原因在於：

首先，如之前所說，18寸晶圓進展緩慢，由於晶圓尺寸的改變，相關設備需要配合變動，這不僅需要建設新的晶圓廠，也需要更換相應的設備，這無論對於半導體廠商還是設備廠商來說，都是一筆不小的投入，但是目前的應用市場又很難說服廠商改變，只能是更加精細的利用當前的設備，進行不斷的改良。

另一方面，12寸晶圓的應用範圍在不斷擴張。

之前，12寸晶圓主要應用於DRAM和NAND Flash等需要大量生產的存儲晶片領域，不過近幾年來，因為市場多樣化的需求，半導體廠商對於12寸晶圓提出了更多的要求，因此12寸晶圓也開始應用於包括電源管理晶片、傳感器甚至是邏輯晶片在內的非存儲晶片領域。

這因為如此，在18寸晶圓止步不前的情況下，12寸晶圓開始逆勢增長！

根據此前的報導，2016年，全球約有接近100條生產線，相比於5年前增加了約20條，而在未來幾年這一數字還將繼續增長。

而其中12寸晶圓生產線的數量，從2010年約73條，增至2014年的87條，2015年的93條，直至2016年接近100條。

預期2019年將增加到110條。

若以晶圓尺寸對應生產量的市占率來看，全球12寸晶圓市場比重在2014年突破6成之後，呈現逐年上升趨勢，2015年比重逾62%，估計2019年將逼近65%。

而推動12寸晶圓廠大幅度增長的一個主要因素，就是中國。

爆發的中國晶圓廠

近年來，為了減少對國外進口的依賴，國內各地陸續上馬了多個晶圓廠項目。

根據今年上半年的一項統計數據顯示，目前，我國國內現存的主流晶圓廠共有22座，其中8寸晶圓廠13座，12寸晶圓廠9座，正在興建中的晶圓廠超過10座，包括3座8寸晶圓廠和10座12寸晶圓廠。

根據SEMI預估，2017年至2020年之間，全球將有62個晶圓廠或產線投入生產，其中以地區而言，中國將有26座廠房及生產線開始營運，占比達42%。

其中，國際巨頭更是早早的在中國插旗，其中，英特爾大連12寸晶圓廠在2010年已經完工，格芯攜手成都市政府合資建設的12寸晶圓廠也正在成都如火如荼的建設中。

而中國的廠商也不甘落後。

台灣，聯電與廈門市政府通過合資的方式，成立廈門聯芯，在廈門建廠，此外，聯電還與福建晉華集成電路籤署技術合作協定，協助晉華集成開發DRAM相關製程技術，在泉州市建立12寸晶圓廠。

台積電在南京獨資建立的12寸晶圓廠也預計將於2018年完工。

本土廠商方面，還有12寸廠的為中芯國際與華力微，兩者分別在上海都有廠房，中芯在北京還有B1、B2兩座晶圓廠，其中B2廠製程已至28納米。

除了已動工興建的晶圓廠，幾項預期興建的計劃也浮上檯面，如中芯與寧波市政府簽訂備忘錄，將在當地再蓋一座8寸晶圓廠、兩座12寸晶圓廠，其他如華力微、德科瑪等本土廠商也放出興建12寸廠消息。

12寸晶圓的機遇

全球晶片製造業正處在一個變革與兼并重組的震盪時期，尤其是在12寸生產線的建設方面更是消息滿天飛。

但是，半導體產業已經逐漸成為一個國家綜合實力的重要標誌，晶片產業每1 美元的產值能夠帶動100 美元的GDP。

其中晶圓製造作為半導體產業鏈中的重中之重，占全球整個半導體市場比重達58.21%，因此晶片製造環節是制約或推動半導體產業發展的重要因素，也成為中國不得不發展的產業之一。

從目前的發展情況來看，中國的12寸晶圓廠的建設主要呈現出以下方面特點：

首先，兩極化趨勢明顯。

除了英特爾、三星等少數企業繼續投資擴充產能之外，很多廠商都比較保守。

且現在的趨勢是都採用超級大廠(megafab)的模式，即月產12英寸15萬片-20萬片，每條生產線投資在70億-80億美元。

在此情況之下，中國晶圓廠的建設將能夠更好的贏得市場。

其次，國家戰略聚焦。

中國正在成為全球半導體產業擴張寶地。

中國躍升全球半導體第一大市場，但自給率僅 27%，中國提出十三五計劃，在〈中國製造 2025〉中明確制定目標為至 2020 年，晶圓自給率將達到 40%，2025 年達 50%，中國龐大資金與相關配套政策扶植下，未來幾年半導體建設仍蓬勃發展。

第三，產業鏈向中國轉移。

日本面臨成本太高、模式陳舊等困境；台灣雖然增長，但是受市場、人力成本、電力及地震等客觀條件限制，其建廠優勢不如從前；韓國的三星及海力士在存儲器領域的氣勢非凡，但產能不足。

因此，對於中國來說是個極好的機遇。

第四，中國巨大市場支撐。

中國電子製造業驚人的市場發展速度也推動了晶片需求的加速增長，即使目前新建的晶圓廠全部滿負荷生產也難以滿足中國市場的需求。

隨著未來幾年中國大陸半導體晶圓廠商批量湧現，將逐漸削弱中國對進口晶片的依賴，目前中國仍有很大一部分的晶片依賴進口。

第五，產業資本發力。

中國半導體業正處於大的變革之中，大基金的推出是一個重要標誌。

隨著國家集成電路產業投資基金項目啟動，國內龍頭企業陸續啟動收購、重組，帶動了整個集成電路產業的大整合，集成電路的投資市場逐漸火熱。

處於長遠利益和發展的戰略考慮，積極投入建設12寸晶圓廠以及相關產業是完全必要，也是勢在必行的事，雖然短期內想要在12寸線上趕超是很苦難的，但是機遇與挑戰同在！

文/半導體行業觀察 劉燚

今天是《半導體行業觀察》為您分享的第1491期內容，歡迎關注。