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八英寸晶圆厂,何去何从?
发表时间:2024-03-16     阅读次数:     字体:【

经历前两年周期性下滑后,全球半导体产业自2024年开始正在经历从底部开始的缓慢复苏。

不少调研机构和业内人士认为,当前全球半导体需求已触底回升,行业拐点已经显现。但碍于终端需求此消彼长,行业库存持续去化,当前的行业回暖并不是一种爆发式增长,而是呈现出一种温和的“弱复苏”态势。

反映到上游晶圆产能上,业界正表现出8英寸晶圆需求不振,12英寸率先回温的迹象。

据TrendForce集邦咨询给出的数据显示,从22Q4开始,几乎所有代工厂的8英寸产能利用率都开始下滑,并且在23Q4达到了谷底,2024年仍未看到复苏趋势。相比之下,12英寸产能利用率虽没达到满载状况,但在过去几个季度没有大幅下滑,2024年率先开始回温。

在前不久的国际RF-SOI论坛上,沪硅产业常务副总裁李炜博士在接受采访时直言:“这一次的产业周期调整,很有可能会是8英寸从此走出历史舞台的一个转折点。”

晶圆厂产能利用率,结构性分化

自2023年以来,晶圆代工行业正面临产能利用率的重大挑战。

2023年第四季度,全球主要晶圆代工厂的平均产能利用率约为74%。为了提高产能利用率,代工厂采取了降价的紧急行动。

其中,8英寸晶圆代工成熟制程的厂商受到最大冲击,专注于该领域的企业因为IDM和IC设计厂商的过度下单导致库存积压。随着一些产品转向12英寸,8英寸晶圆代工厂的产能利用率一直维持在较低水平。

据群智咨询报告显示,2024年第三季度,主要晶圆厂平均产能利用率回升至80%左右。专注于先进制程的12英寸,由于AI芯片及高性能计算需求稳健、先进制程产能利用率较为饱满;成熟制程方面,随着消费电子需求逐渐恢复,产业链基本完成库存去化。

总的来看,当前业界12英寸产能需求饱满,8英寸晶圆价格调整告一段落,但产能利用率仍未稳定。

从国内晶圆代工巨头中芯国际的财报中也能看到这一变化趋势:2022上半年,中芯国际产能利用率还为满载状态,但到2022年第四季度,中芯国际的产能利用率下滑至79.5%;2023年这一现象仍在持续,全年产能利用率约75%,相比2022年第四季度再度出现下滑。直到2024年上半年,中芯国际产能利用率才有所回升,第一季度提升至80.8%,第二季度提升至85.2%。尽管公司的产能利用率有所恢复,但与高峰时期相比,产能利用率仍处于低位。

产能利用率作为衡量产能消化与市场景气度的一项关键指标,从以中芯国际为例的晶圆代工厂的产能波动以及产品单价的下滑来看,能看到整个行业供需关系的变化势头。


12英寸晶圆厂,大势所趋

随着全球半导体行业的竞争加剧和技术的不断进步,正经历一场由技术革新和市场需求驱动的产能扩张。

尽管市场不断传出英特尔等半导体大厂推迟美国晶圆厂投运的消息,但是随着市场需求逐渐回温,以及AI等高性能应用驱动,全球晶圆厂尤其是具备更高生产效率和经济效益的12英寸晶圆厂的投资热潮仍在继续。

行业内的领军企业如台积电、英特尔、联电、世界先进、力积电、中芯国际、华虹等纷纷加大投入,竞相释放其产能,以满足市场日益增长的需求。

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举行动工仪式,预计今年年底动工,目标2027年底投产。该项目投资额超过100亿欧元,预计月产能为4万片12英寸晶圆,采用台积电28/22纳米平面CMOS和16/12纳米FinFET工艺技术。

此前,台积电位于日本熊本的首座晶圆厂于2023年2月24日正式启用,将于今年第四季度开始量产,采用28/22nm和16/12nm制程技术,月产能为5.5万片12英寸晶圆。第二座晶圆厂位于熊本,预计将于今年年底开工,2027年底投入运营,目标是6/7nm节点。9月初,台积电计划在日本建设第三座晶圆厂,预计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 晶圆厂也计划于明年开始量产。

在美国,台积电位于亚利桑那州的第一座12英寸晶圆厂计划于 2025 年上半年开始生产采用4nm技术的芯片;第二座晶圆厂将采用下一代纳米片晶体管生产3nm和2nm芯片,生产将于2025年开始。第三座晶圆厂的建设计划也在进行中,预计将于2028年开始生产采用2nm或更先进工艺的芯片。

世界先进的新加坡12英寸晶圆厂获批准
9月,世界先进和恩智浦联合宣布,其位于新加坡的12英寸晶圆厂合资企业已获得监管机构批准。这家合资企业名为VSMC,将于今年下半年开始建设其首座12英寸晶圆厂。世界先进预计2027年开始试生产,2029年有望实现盈利。据悉,新晶圆厂制程节点为0.13um~40nm,月产能达5.5万片,主要应用为电源管理、模拟、混合信号等工业及车用产品为主,少部分为消费类产品。在其实现大规模生产后,双方可能会考虑建造第二座晶圆厂。

 
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