12英寸晶圓廠，爆裂無聲

2021年，多家12英寸晶圓廠動工，多家大廠重金投資。根據(jù)SEMI提供的數(shù)據(jù)，12英寸晶圓廠的數(shù)量預(yù)計將從2020年的129個增加到2022年的149個。

中國晶圓廠的建設(shè)也在不斷增長，2021年我國宣布新增28個晶圓廠建設(shè)計劃，投資金額達(dá)約1500億元，其中有7座均是12英寸晶圓廠。

中芯國際在2021年12月，以底價2010萬在深圳拿下34703.84平米的土地，建設(shè)12英寸晶圓廠，此外，中芯國際兩座晶圓廠在建，同時，國內(nèi)華潤微、中欣晶圓、賽維電子均在建設(shè)12英寸晶圓廠。

12英寸晶圓廠正在瘋狂擴張。

8英寸大勢已去

全球晶圓廠在2015年-2019年擴產(chǎn)不足，尤其是成熟制程。當(dāng)時，臺積電采取折舊策略，在設(shè)備折舊完成后即對成熟制程降價以打擊競爭對手，導(dǎo)致8英寸晶圓的成熟制程利潤有限。因此，晶圓產(chǎn)能整體呈現(xiàn)出由8英寸向12英寸轉(zhuǎn)移趨勢。

根據(jù)IC Insights統(tǒng)計，2009年-2019年，全球一共關(guān)閉了100座晶圓代工廠，其中8英寸晶圓廠為24座，占比24%，6英寸晶圓廠為42座，占比42%。

目前8英寸晶圓生產(chǎn)設(shè)備主要來自二手市場，價格昂貴且數(shù)量少，如蝕刻機、光刻機、測量設(shè)備，設(shè)備的稀缺同樣鉗制著8英寸晶圓產(chǎn)能的釋放。8英寸晶圓通常對應(yīng)90nm以上制程，在這些制程下生產(chǎn)的功率器件、CIS、PMIC、RF、指紋芯片以及NOR Flash等產(chǎn)品產(chǎn)能被明顯限制。

12英寸和8英寸差別在哪里？

集成電路的發(fā)展有兩條技術(shù)主線，一條是晶圓尺寸的擴大，一條是芯片制程技術(shù)的提升。從6英寸到8英寸、從8英寸到12英寸，晶圓尺寸的增大能夠有效降低成本。

硅片尺寸越大，單個硅片上可制造的芯片數(shù)量就越多，單位芯片的成本隨之降低。12英寸晶圓較8英寸晶圓相比，其面積上提升約2.23倍，就單硅片產(chǎn)出來看，8英寸晶圓產(chǎn)出芯片88塊，而12英寸晶圓產(chǎn)出芯片則達(dá)到232塊。

另外隨著制程的不斷縮小，芯片制造工藝對硅片缺陷密度與缺陷尺寸的容忍度也在不斷降低。由于硅片邊緣部分存在不平整和大量缺陷，在使用晶圓制造器件時，實際可以利用的是中間部分，由于邊緣芯片減少，使用12英寸晶圓的產(chǎn)品成品率將上升。

下游的終端應(yīng)用不同，對于不同尺寸硅片的需求也有所差異。

8英寸下游應(yīng)用以工業(yè)、手機和汽車為主，其中工業(yè)占比25%，手機占比19%，汽車占比18%，主要包括功率器件、電源管理芯片、非易失性存儲器、MEMS、顯示驅(qū)動芯片與指紋識別芯片等。

先進制程工藝主要在 12 英寸 Fab 廠進行生產(chǎn)，生產(chǎn)存儲、GPU、CPU等高端邏輯芯片，其下游應(yīng)用以手機、PC、服務(wù)器為主，其中手機應(yīng)用占比34%，PC/服務(wù)器占比21%。

中國大爆發(fā)

根據(jù) SUMCO 發(fā)布的全球 12 英寸晶圓需求預(yù)測數(shù)據(jù)，2021 年全球 12 英寸晶圓需求將達(dá)到每年720 萬片，到 2025 年將達(dá)每月 910 萬片。

目前晶圓代工廠的擴建有兩種方式，分別是新建廠房擴產(chǎn)（Green Field）和使用當(dāng)前廠房增加生產(chǎn)設(shè)備（Brown Field）。兩者的區(qū)別是，前者從新建到投產(chǎn)時間為2-3年，后者可以快速進行部署并投產(chǎn)。

在全球晶圓廠不斷擴張的同時，中國的12英寸也在布局。

中芯國際一年三座12英寸廠

作為中國最大的晶圓廠，中芯國際2021年猛砸超過千億元，計劃建設(shè)3座12英寸晶圓廠。

去年2月，中芯京城12英寸項目在北京開始建設(shè)，中芯國際與國際集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金聯(lián)合建設(shè)該項目。項目總投資約為497億元，分兩期建設(shè)，一期項目計劃于2024年完工，建設(shè)規(guī)模約為24萬平方米，包含F(xiàn)AB3P1生產(chǎn)廠房及配套建筑、構(gòu)筑物等，建成后將達(dá)成每月約10萬片12英寸晶圓產(chǎn)能。

在9月，中國國際在上海臨港自貿(mào)區(qū)規(guī)劃興建12 吋28 納米制程晶圓廠，計劃預(yù)計花費570億元，最高月產(chǎn)能達(dá)到10萬片，是目前國內(nèi)最大的單體晶圓廠。

此外，中芯國際也與深圳政府以建議出資的方式，出資約153億元人民幣，在深圳建設(shè)12英寸晶圓廠。目標(biāo)鎖定驅(qū)動芯片和電源管理芯片，規(guī)劃月產(chǎn)能為4萬片，預(yù)計2022年開始生產(chǎn)。

賽微電子擬51億投建12英寸MEMS制造線

在今年，1月4號晚間，賽微電子發(fā)布公告，擬在合肥高新區(qū)建設(shè)12英寸MEMS制造線項目。預(yù)計總投資為51億元，建成后月產(chǎn)能為2萬片，滿產(chǎn)可實現(xiàn)年收入約30億元。

華潤微12英寸先進功率半導(dǎo)體

今年6月，華潤微計劃投資75.5億元，將在重慶建設(shè)12英寸功率半導(dǎo)體晶圓生產(chǎn)線，主要生產(chǎn)中高端功率半導(dǎo)體并配套建設(shè)12英寸外延及薄片工藝能力。該項目預(yù)計2022年建成，建成后可形成月產(chǎn)3萬片的晶圓生產(chǎn)能力。

聞泰科技

2021年1月初，聞泰科技全資子公司安世半導(dǎo)體面對激增的半導(dǎo)體材料需求，宣布擴建位于上海臨港的12英寸晶圓廠，將于2022年7月投產(chǎn)，產(chǎn)能預(yù)計將達(dá)到每年40萬片，產(chǎn)值達(dá)每年33億元。

至純科技

2021年7月，至微項目正式量產(chǎn)，是國內(nèi)首個最先量產(chǎn)的12英寸晶圓廠。合肥至微項目總投資近10億元，該項目全面達(dá)產(chǎn)后，可形成每年168萬片晶圓再生及120萬件零部件清洗能力，滿產(chǎn)后年產(chǎn)值可超過6億元。

士蘭微

去年，5月11日晚間，士蘭微啟動了第一條12英寸芯片生產(chǎn)線，新增年產(chǎn)24萬片12英寸高壓集成電路和功率器件芯片技術(shù)提升及擴產(chǎn)項目。

在士蘭集科現(xiàn)有的12英寸集成電路芯片廠房內(nèi)，通過增加生產(chǎn)設(shè)備，配套動力及輔助設(shè)備設(shè)施建設(shè)，以及凈化車間裝修等，實現(xiàn)新增年產(chǎn)24萬片12英寸高壓集成電路和功率器件芯片生產(chǎn)能力。該項目總投資為20億元，實施周期為2年。

安徽富樂德長江半導(dǎo)體

2021年9月17日，安徽銅陵的富樂德長江12英寸再生晶圓項目宣布正式量產(chǎn)，項目總投資10億元，全部建成達(dá)產(chǎn)后，預(yù)計可達(dá)月產(chǎn)能20萬片，預(yù)計可實現(xiàn)年銷售收入3.7億元。

晶芯半導(dǎo)體

2021年9月，晶芯半導(dǎo)體12英寸晶圓再生項目一期已于今年6月全面投產(chǎn)，目前正持續(xù)拉升產(chǎn)能，沖刺明年上半年達(dá)到每月10萬片的規(guī)模。

晶芯半導(dǎo)體項目總投資23.13億元，一期投資6億元，建成后計有4條12英寸晶圓再生生產(chǎn)線，項目全部建成達(dá)產(chǎn)后，月產(chǎn)能將達(dá)40萬片，營業(yè)收入可達(dá)10.08億元，年稅收1.43億元。

半導(dǎo)體未來撲朔迷離

2022年開年，晶圓廠產(chǎn)能仍是滿載的狀態(tài)，臺積電、聯(lián)電等多家廠商均已早早提出Q1漲價計劃；ASML柏林工廠發(fā)生火災(zāi)，公司評估結(jié)果表示，柏林工廠EUV微影設(shè)備的零件生產(chǎn)區(qū)域影響嚴(yán)重；7日，華虹三廠發(fā)生電站爆炸，工廠停工三小時。

2022年已經(jīng)到來，火災(zāi)、爆炸、漲價，半導(dǎo)體行業(yè)的未來撲朔迷離，12英寸晶圓廠也在其中爆裂無聲。