發布日期：2022-06-05 點擊率：76
電子發燒友網報道（文/程文智）5月19日，德州儀器（TI）發了一篇新聞稿，宣布其位于德克薩斯州謝爾曼（Sherman）的全新12英寸半導體晶圓制造基地正式破土動工。該項目投資約300億美元，計劃建造四座工廠。首座12英寸工廠預計會在2025年投產。
其實除了這座12英寸工廠，TI在2021年7月，以9億美元收購了美光科技位于猶他州Lehi的一座12英寸晶圓制造廠LFAB。該廠最初是美光科技計劃用來生產3D Xpoint存儲芯片，由于美光退出3D Xpoint業務，從而轉手給TI。TI接手后，計劃將其改造，用于制造65nm和45nm工藝的模擬和嵌入式芯片，預計將于2023年初開始生產。
此外，TI的12英寸晶圓制造廠還有德州達拉斯（Dallas）的DMOS6；位于德州理查森（Richardson）的RFAB1和即將竣工，并預計于2022年下半年開始投產的RFAB2。可以說，在12英寸晶圓制造方面，TI跑得最快。
圖：TI謝爾曼全新12英寸半導體晶圓制造基地設計概念圖（來源：TI）
其實，除了TI，還有很多模擬芯片巨頭也擁有12英寸晶圓制造廠，比如英飛凌目前有2座12英寸晶圓廠，一個在德國德累斯頓（Dresden），一個在奧地利菲拉赫（Villach）。其中菲拉赫的工廠經過三年的籌備和建設，于2021年9月正式啟用，目前正處于產能爬坡階段；安森美在East Fishkill有一家12英寸晶圓廠，它2019年收購的格芯位于紐約東菲什基爾的12英寸晶圓廠需要到2023年才能獲得全面運營權；ST在與Tower共用一座12英寸晶圓廠。另外，東芝、瑞薩、博世紛紛在今年宣布建設12英寸晶圓廠的計劃。
在國內，士蘭微在廈門擁有兩條12英寸特色工藝生產線，還計劃在杭州新建一條12英寸產線；聞泰科技在臨港新片區的12寸晶圓廠在去年初就已經開工。國內代工廠方面，華潤微、華虹無錫和粵芯半導體等廠商都建立了12英寸特色工藝代工產線。
12英寸晶圓制造廠帶來的好處
為何這么多模擬芯片廠商都奔向了12英寸晶圓制造廠呢？其實集成電路的發展一直以來都有兩條路，一條是晶圓尺寸，從4英寸到8英寸，再到12英寸，不斷擴大；一條是芯片制程，線寬不斷縮小，從130nm、90nm，65nm、45nm、28m等不斷微縮。
晶圓尺寸從8英寸擴大到12英寸后，單片晶圓能夠產出的芯片數目更多，有效單位成本將會更低。一般來說，12英寸晶圓的面積是8英寸晶圓面積的2.23倍，如果8英寸的晶圓可以產出88塊芯片的話，12英寸晶圓則可以產出232塊芯片。
據業內人士估計，從8英寸晶圓升級到12英寸晶圓，可以讓芯片制造成本降低20%左右。因此，模擬芯片企業都希望往12英寸晶圓方向發展。
哪些模擬芯片企業需要12英寸晶圓制造？
從12英寸晶圓帶來的好處看，其實大家都希望轉向12英寸晶圓制造，但其實我們看到前面的那些具有12英寸晶圓制造廠基本都是規模比較大，歷史比較久的模擬芯片企業，為什么呢？
模擬芯片行業人士告訴電子發燒友網，雖然晶圓尺寸越大，成本越低，但晶圓尺寸越大對工藝和良率的要求也更高。模擬芯片企業是否采用12英寸晶圓，需要考慮以下兩個因素：一是其工藝和技術是否足夠成熟；二是芯片的終端需求是否足夠大。
因為如果轉向12英寸晶圓制造廠，首先投入就要大很多，12英寸的工藝與8英寸的工藝還是有差別的，一般來說會更先進，而工藝越先進，投入的成本就越高；而終端需求方面，企業需要考慮自己的產品在市場端的銷售體量能否支撐12英寸的晶圓，轉向12英寸后，就意味著產量將會更大，如果市場需求不夠大，就可能造成庫存高企，那樣節省下來的成本就成為了庫存，對企業來說并沒有太大的意義。
因此，如果模擬芯片企業能夠滿足這工藝和技術的要求，良率足夠高，以及芯片的銷量足夠大的話，就可以放心大膽地轉向12英寸晶圓。否則，采用8英寸，或者6英寸的晶圓可能會更加劃算。
結語
模擬芯片是一個需要技術積累的行業，國內有很多Fabless模擬芯片企業，目前的規模普遍不大，其實它們不用著急往最先進的工藝，最先進的代工廠去趕。相信，只要基礎打牢了，就能走得更遠。
