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芯片行情不佳要减产?逆势而为的不止一家,这些半导体都值得加大投入
2023-03-16 来源:半导体行业观察
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关键词: 芯片 三星 晶圆 制造业

韩国科技巨头三星电子预计将在未来 20 年内投资 2300 亿美元开发该国政府所称的全球最大的芯片制造基地,以配合推动经济发展的努力民族芯片产业。


三星约 300 万亿韩元的项目是政府周三公布的 550 万亿韩元私营部门投资计划的一部分。首尔的战略旨在扩大税收减免和支持,以提高包括芯片、显示器和电池在内的高科技行业的竞争力。

该计划出台之际,其他国家也采取措施支持国内芯片产业,其中包括美国,该国上个月发布了其CHIPS 法案的详细信息,为在该国投资的芯片制造商提供数十亿美元的补贴。



“最近从芯片开始的经济战场已经扩大......各国正在提供大规模补贴和税收支持,”总统 Yoon Suk Yeol 周三表示。

“(我们)必须支持私人投资以确保进一步增长……政府必须提供选址、研发、人力和税收支持。”

三星工业部在一份声明中表示,三星新增的制造业将包括五家芯片工厂,并在首尔附近吸引多达 150 家材料、零件和设备制造商、无晶圆厂芯片制造商和半导体研发机构。


三星将建设五家晶圆厂

三星告诉 BBC,这些投资将用于建设五家芯片工厂。

三星是全球最大的存储芯片、智能手机和电视制造商。根据官方计划,高科技行业的公司将获得扩大税收减免和基础设施支持等激励措施。

韩国贸易、工业和能源部周三在一份声明中表示:“巨型集群将成为我们半导体生态系统的关键基地。”

它表示计划获得约 550 万亿韩元的私营部门投资,并“在全球对先进产业的激烈竞争中跃升为领先国家”。

全球咨询公司奥尔布赖特石桥集团 (Albright Stonebridge Group) 的保罗·特里奥洛 (Paul Triolo) 告诉 BBC,韩国采取此举之际,“主要参与者正在加大力度推动半导体行业的在岸制造”。

“它想在某种程度上效仿台湾的集群效应,科学园区的三重奏……形成一个巨大的集群,吸引了供应链上游和下游的众多其他公司,”他说。

半导体为从手机到军事硬件的一切提供动力,是美国中之间激烈争端的核心。上周,荷兰表示还计划限制其“最先进”的微芯片技术出口,以保护国家安全。

大约在同一时间,韩国贸易部对美国的半导体政策表示担忧。

该部表示,芯片法案“可能会加深商业不确定性,侵犯公司的管理和技术权利,并降低美国作为投资选择的吸引力”。


中芯国际扩产成熟制程

2月10日,中芯国际召开2022年第四季度业绩说明会,联合首席执行官赵海军表示今年的资本开支将主要用于成熟产能扩产以及新厂基建。

市场调研机构Gartner研究副总裁此前表示,“最关键的因素可能不是行业周期,而是考虑到当前的国际环境,迎合国家政策,强化本土制造,满足国内需求。”尽管中芯国际发展先进制程受阻,但市场上的成熟制程需求依然很大,中芯国际扩产主要还是从加强本土制造的角度出发。

赵海军说公司将稳步推进四个成熟12英寸工厂产能建设。由于全球各区域都启动了在地建设晶圆厂的计划,所以主要设备的供应链依然紧张,预计到年底月产能的增量与上一年相近。



这四个成熟12英寸新厂项目分别是中芯深圳、中芯京城、中芯临港、中芯西青。

中芯深圳是2014年12月17日,中芯国际宣布其在深圳正式投产的200mm晶圆厂,这也标志著中国华南地区第一条8寸生产线投入使用。同时这也是《国家积体电路产业发展推进纲要》出台后,国内第一条投产的积体电路生产线。截至2022年底,12英寸工厂进入投产阶段。

中芯京城成立于2020年12月07日,2022年底进入试生产阶段,因瓶颈机台的交付延迟,量产时间预计推迟一到两个季度。据北京亦庄官方披露的信息显示,中芯京城一期项目当前正在建设中,预计将于2024年完工。建成后将达成每月约10万片12英寸晶圆产能。中芯京城一期项目建设规模约24万平方米,包含 FAB3P1 生产厂房及配套建筑、构筑物等。二期项目将根据客户及市场需求适时启动。

据中芯京城一期项目经理部项目经理闫超介绍道,“我们从 1 月 8 日开始动工,5 个分包队伍春节期间都没有停工,目前项目正在打基础桩,总共是 4887 根,已经完成了 3200 根。”

中芯临港于2022年12月29日, 12英寸晶圆代工生产线项目顺利封顶,月产能将达10万片/月。2022年1月4日,中芯国际临港12英寸晶圆代工生产线项目宣布正式开始建设。

据了解,2021年9月2日,中芯国际宣布和上海自贸试验区临港新片区管委会签署合作框架协议,拟在临港新片区成立合资公司,规划建设产能为10万片/月的12英寸晶圆代工生产线项目,聚焦于提供28纳米及以上技术节点的集成电路晶圆代工与技术服务。

该项目计划投资约88.7亿美元(约合570亿元人民币),注册合资公司注册资本金为55亿美元。2021年11月12日,该临港合资公司(中芯东方集成电路制造有限公司)正式成立,由中芯控股、国家大基金二期、上海海临微集成电路三家各自出资36.55亿美元、9.22亿美元、9.23亿美元,分别持股66.45%、16.77%、16.78%。

中芯西青12英寸芯片项目于2022年9月开工。该项目计划投资75亿美元,规划建设月产能为10万片的12英寸晶圆生产线,可提供0.18微米~28纳米不同技术节点的晶圆代工与技术服务,产品主要应用于通讯、汽车电子、消费电子、工业等领域。

中建二局二公司消息显示,目前,该项目正全力进行P1生产厂房、CUB动力中心、生产辅助厂房桩基施工,预计3月中旬完成桩基施工作业。




为功率器件坚持投入

在这些坚持扩产的厂商中,功率器件是他们扩产的一个重点。这也正是他们针对市场需求做的一个明智决定。

根据知名市场调研机构Yole的报告,在新能源汽车和储能等应用的推动下,全球功率半导体器件市场将从2020年达175亿美元增长至2026年的262亿美元,年均复合增长率达6.9%。在他们看来,这些动力主要来自MOSFET、IGBT及SiC这三个领域。当中更以SiC增长势头猛烈。

Yole表示,在未来 5 年内,SiC 功率器件将很快占据整个功率器件市场的 30%。毫无疑问,SiC 行业(从晶体到模块,包括器件)的增长率非常高。Yole预计,未来几年将有数十亿美元投资于晶体和晶圆制造以及设备加工,到 2027 年,其市场潜力将达到 60 亿美元,高于 2021 年的约 10 亿美元。

这也正是大多数上述巨头扩产的方向。

美国芯片制造商 Wolfspeed 早前宣布,计划与德国汽车供应商采埃孚在德国萨尔州建设 200 毫米碳化硅 (SiC) 晶圆厂和研发中心。

据Wolfspeed介绍,这座新工厂将与 2022 年 4 月开业的 200mm 莫霍克谷器件工厂、以及John Palmour 碳化硅制造中心(即目前正在建设中的位于美国北卡罗来纳州占地 445 英亩(180 公顷)碳化硅材料工厂。该材料工厂将提升公司现有材料产能 10 倍以上,其一期建设计划将于 2024 财年末完成)一道,成为 Wolfspeed 公司 65 亿美元产能扩张大计划的重要组成部分。

与此同时,安森美也在纽约接手了之前从格芯收购的晶圆厂,并承诺为之投资13亿美元。安森美方面表示,该工厂将使公司能够在汽车电气化、ADAS、能源基础设施和工厂自动化的大趋势中加速增长。功率器件也是这个12英寸工厂的关注重点。

在去年,安森美也曾表示,将在捷克投入巨资扩充产能,并将该站点的 SiC 生产能力提高 16 倍。

Microchip在日前则宣布,计划投资 8.8 亿扩建其位于科罗拉多斯普林斯园区的基础设施,以增加用于汽车/电动汽车、电网基础设施、绿色能源以及航空航天和国防应用的 SiC 制造。根据其透露,这次扩建将扩大公司在碳化硅(SiC) 和硅 (Si) 方面的生产能力。

德国芯片巨头在日前也宣布,已获得监管机构的许可,在欧盟委员会完成对该工厂的法律补贴调查之前开始公司位于德罗斯顿工厂的相关筹备工作。据介绍,这座耗资 50 亿欧元的工厂将在 2026 年投产,使用 300 毫米晶圆生功率半导体。这些组件用于包括 EV 充电应用、电机控制单元、数据中心和其他工业环境在内的应用。

除了上述厂商,ST、瑞萨在去年也都宣布了公司的扩产计划。首先看ST方面,去年十月他们宣布,将在意大利建造一座价值 7.3 亿欧元的碳化硅晶圆厂。据介绍,这将是欧洲首家量产 150mm SiC 外延衬底的工厂,它整合了生产流程中的所有步骤。展望未来,ST致力于在未来开发200mm晶圆;瑞萨电子集团在去年五月则宣布,将向2014年10月关闭的甲府工厂(山梨县甲斐市)投资900亿日元,目标在2024年恢复其300mm功率半导体生产线,生产包括IGBT和功率MOSFET在内的产品。

到现在为止,我们也没看到他们暂缓或者降低这些扩产的计划。




为模拟芯片重拳出击

和功率器件的扩产类似,厂商们扩建模拟芯片产能的目的也大同小异。

根据IC Insights 的数据,随着 5G 手机出货量的增长和基础设施的建设,通信领域预计将在 2022 年占模拟 IC 销售额的最大部分。到 2022 年,无线通信应用预计将占模拟通信领域销售额的 91%,而有线通信应用将占 9%。

根据IC Insights 预测,电源管理 IC 将在 2022 年成为第二大模拟领域。这些芯片是电池供电系统(如手机、笔记本电脑和其他便携式系统)的基本功能。此外,它们还调节步进电机、通信接口和显示器中的背光等功能。

展望未来,模拟芯片将有巨大的增长幅度,为此英飞凌在扩建其工厂的时候就表示,德累斯顿的工厂还看上了模拟和混合信号技术。安森美在新工厂投资的时候也说到,加速公司模拟和传感产品的增长也是这个基础设施的目标之一。而德州仪器的模拟芯片计划,会让他们在这个市场的地位进一步巩固。

模拟芯片龙头在日前更是宣布,公司计划在犹他州李海建设其下一个 300 毫米半导体晶圆制造厂(或晶圆厂)。新工厂将位于LFAB Lehi的公司现有 300 毫米半导体晶圆厂旁边。一旦完成,TI 的两个Lehi晶圆厂将作为一个晶圆厂运营。

据介绍,新晶圆厂预计将于 2023 年下半年开始建设,最早将于 2026 年投产。新晶圆厂的成本包含在 TI 此前宣布的扩大制造能力的资本支出计划中,并将与 TI 现有的 300 毫米晶圆厂形成互补晶圆厂,其中包括 DMOS6(达拉斯)、RFAB1 和 RFAB2(均位于得克萨斯州理查森)和 LFAB(犹他州里海)。

TI 执行副总裁兼首席运营官、即将上任的总裁兼首席执行官Haviv Ilan表示:“这座新工厂是我们长期 300 毫米制造路线图的一部分,旨在构建我们的客户未来几十年所需的产能。”按照TI的规划,公司还将在得克萨斯州谢尔曼投资300亿美元建造四个新的 300 毫米晶圆厂,在去年五月,这个地区的首个工厂已经破土动工,并预计将于 2025 年投产。

至于模拟芯片的另一个巨头ADI则除了扩充自己的产能外,还与TSMC等外包厂商建立了紧密的合作,保证了公司未来的产能供应;晶圆代工企业X-FAB也在早前表示,公司将投资十亿美元扩产,除了将目光投向成熟节点的汽车芯片等模拟芯片外,包括SiC在内的功率器件也是公司扩产的目标之一。


总结


纵观上述的芯片公司扩产,无论是功率器件还是模拟芯片,几乎都与汽车电子有关。诚然,作为半导体产业近年来的最重要倚仗之一,汽车和工业成为了半导体领域少有的亮点,这相信也是上述企业敢于在当前的环境下还能持续投入。



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