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12英寸模擬晶圓制造廠越來越多,哪些廠商有需求?

發(fā)布日期:2022-06-05 點(diǎn)擊率:79

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/程文智)5月19日,德州儀器TI)發(fā)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(dǎo)體晶圓制造基地正式破土動(dòng)工。該項(xiàng)目投資約300億美元,計(jì)劃建造四座工廠。首座12英寸工廠預(yù)計(jì)會(huì)在2025年投產(chǎn)。

其實(shí)除了這座12英寸工廠,TI在2021年7月,以9億美元收購(gòu)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(jì)劃用來生產(chǎn)3D Xpoint存儲(chǔ)芯片,由于美光退出3D Xpoint業(yè)務(wù),從而轉(zhuǎn)手給TI。TI接手后,計(jì)劃將其改造,用于制造65nm和45nm工藝的模擬和嵌入式芯片,預(yù)計(jì)將于2023年初開始生產(chǎn)。

此外,TI的12英寸晶圓制造廠還有德州達(dá)拉斯(Dallas)的DMOS6;位于德州理查森(Richardson)的RFAB1和即將竣工,并預(yù)計(jì)于2022年下半年開始投產(chǎn)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(dǎo)體晶圓制造基地設(shè)計(jì)概念圖(來源:TI)


其實(shí),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(gè)在德國(guó)德累斯頓(Dresden),一個(gè)在奧地利菲拉赫(Villach)。其中菲拉赫的工廠經(jīng)過三年的籌備和建設(shè),于2021年9月正式啟用,目前正處于產(chǎn)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(gòu)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(yùn)營(yíng)權(quán);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(shè)12英寸晶圓廠的計(jì)劃。

在國(guó)內(nèi),士蘭微在廈門擁有兩條12英寸特色工藝生產(chǎn)線,還計(jì)劃在杭州新建一條12英寸產(chǎn)線;聞泰科技在臨港新片區(qū)的12寸晶圓廠在去年初就已經(jīng)開工。國(guó)內(nèi)代工廠方面,華潤(rùn)微、華虹無(wú)錫和粵芯半導(dǎo)體等廠商都建立了12英寸特色工藝代工產(chǎn)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(shí)集成電路的發(fā)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(kuò)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(kuò)大到12英寸后,單片晶圓能夠產(chǎn)出的芯片數(shù)目更多,有效單位成本將會(huì)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(chǎn)出88塊芯片的話,12英寸晶圓則可以產(chǎn)出232塊芯片。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計(jì),從8英寸晶圓升級(jí)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(yè)都希望往12英寸晶圓方向發(fā)展。

哪些模擬芯片企業(yè)需要12英寸晶圓制造?

從12英寸晶圓帶來的好處看,其實(shí)大家都希望轉(zhuǎn)向12英寸晶圓制造,但其實(shí)我們看到前面的那些具有12英寸晶圓制造廠基本都是規(guī)模比較大,歷史比較久的模擬芯片企業(yè),為什么呢?

模擬芯片行業(yè)人士告訴電子發(fā)燒友網(wǎng),雖然晶圓尺寸越大,成本越低,但晶圓尺寸越大對(duì)工藝和良率的要求也更高。模擬芯片企業(yè)是否采用12英寸晶圓,需要考慮以下兩個(gè)因素:一是其工藝和技術(shù)是否足夠成熟;二是芯片的終端需求是否足夠大。

因?yàn)槿绻D(zhuǎn)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(huì)更先進(jìn),而工藝越先進(jìn),投入的成本就越高;而終端需求方面,企業(yè)需要考慮自己的產(chǎn)品在市場(chǎng)端的銷售體量能否支撐12英寸的晶圓,轉(zhuǎn)向12英寸后,就意味著產(chǎn)量將會(huì)更大,如果市場(chǎng)需求不夠大,就可能造成庫(kù)存高企,那樣節(jié)省下來的成本就成為了庫(kù)存,對(duì)企業(yè)來說并沒有太大的意義。

因此,如果模擬芯片企業(yè)能夠滿足這工藝和技術(shù)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(zhuǎn)向12英寸晶圓。否則,采用8英寸,或者6英寸的晶圓可能會(huì)更加劃算。

結(jié)語(yǔ)

模擬芯片是一個(gè)需要技術(shù)積累的行業(yè),國(guó)內(nèi)有很多Fabless模擬芯片企業(yè),目前的規(guī)模普遍不大,其實(shí)它們不用著急往最先進(jìn)的工藝,最先進(jìn)的代工廠去趕。相信,只要基礎(chǔ)打牢了,就能走得更遠(yuǎn)。

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