大陆最大IDM芯片厂商,新建12寸晶圆厂,年产40万片

大陆最大IDM芯片厂商,新建12寸晶圆厂,年产40万片,第1张

众所周知,在芯片领域,有IDM、Foundry、Fabless这三种模式。IDM是指从设计到研发全部自己搞定的厂商,综合实力最强,比如intel。

Foundry则是指芯片代工厂,只生产芯片不设计芯片,如台积电、中芯国际。而Fabless则是指只设计芯片,不生产芯片,比如华为、高通、联发科、苹果。

目前中国大陆很少有IDM厂商,甚至Foundry类厂商都少,而Fabless厂商最多,因为这三种模式中,Fabless相对而言门槛最低。

不过在前年,国内手机ODM厂商闻泰上演了一场大收购,把安世半导体收购了,而安世是 汽车 领域的IDM芯片巨头,是全球功率半导体龙头,在所以闻泰可以说是当前大陆最牛的IDM芯片厂商了,自己能够搞定设计、制造芯片的所有环节。

而在2020年下半年开始的 汽车 芯片紧缺潮之下,闻泰也有了大动作,那就是积极的扩产,想要在 汽车 芯片紧缺的情况下,大赚一笔。

毕竟在二极管和晶体管上排名全球第一,逻辑器件排名全球第二(仅次于德州仪器),ESD 保护器件排名全球第二,小信号 MOSFET 排名全球第二, 汽车 功率 MOSFETs排名全球第二,安世半导体只要产能跟上来,芯片自然不愁卖的。

而近日,安世表示,在上海临港投资120亿元建的一座12寸(300mm)晶圆厂,将于2022年开始运营,年产能大约是40万片,主产功率半导体。

可能很多人对于这40万片的12寸晶圆到底产能是多大不太清楚,要知道一块12寸的晶圆,可生产华为麒麟9000这样的芯片大约在400片左右。

40万片12寸晶圆的产能,相当于一年能够生产16000万片麒麟9000这样的芯片的产能,已经算是相当的不错了。

可以预料到的是,随着这个厂房投产,中国芯的产能,特别是在 汽车 芯片上面的产能将大大提高,对国外芯片的依赖度将会越来越低。

不吃鱼挺 科技 :

对华为的禁令不是偶然,因为美国想要的正是芯片的垄断性优势,从而长久掌握 科技 主导的地位!从芯片设计到制造生产都拥有绝对的核心技术。而华为的出现彻底打破了高通对市场的独占,这是他们所不允许的“公平竞争”…

【…这样做的后果却只会让中国自给自足。】

微软创始人比尔盖茨对于制裁华为的禁令在的采访中这样表示。

造芯重中之重之一,半导体基础材料硅晶圆,是硅晶柱通过钻石刀片切割而出的晶圆片,尺寸越大生产难度越高。国内虽然需求量巨大,长期以来大多仰赖进口,而大尺寸技术由日本企业垄断。目前国产技术掌握的是小尺寸的量产,大尺寸的8寸和12寸的自产率仍很低。

新进展:上海新升12英寸硅晶圆技术并通过中芯国际的验证,虽然产能较低,但这是国产硅晶圆厂商的崛起!

而更艰难的是光刻工艺,正是华为栽跟头的“卡脖勒颈”之处!最新的NA EUV光刻技术为进军3nm工艺制程而准备,而中芯国际迟迟无法引进EUV光刻机,虽然突破达N+1工艺功耗可以接近7nm,但性能还无法到达,7nm也无法量产,更别说5nm的掘进…台积电和中芯都同样受到美国技术制约,高端光刻机也只有阿斯麦的全球唯一…所以开放7nm之时应该也是3nm商用之时,华为麒麟估计将被迫拉后成隔代产品…

“卡脖子”正是迫使努力的“鼓舞”!

国产造芯在紧追国际脚步的同时,更迈向 探索 新方向的突破!——石墨烯技术可以说是全球同时起步。硅晶圆片在日渐精细的工艺制程下,终要到达它的物理极限,据了解其极致点或是1nm,即使能生产也要考虑到良品率问题!而石墨烯的碳基晶圆被誉为是下一个芯片材料的替换品——国产8英寸石墨烯晶圆实现了小批量生产!

石墨烯被誉为在无数的纳米材料中最薄达0.335纳米!有多薄?一根头发丝的20万分之一,难以置信,这么细都让人类发现了,那既然发现了就得拿来用!

石墨烯造芯片,怎么造?能否达到硅晶圆的级别,因为麒麟9000上可是塞了153亿颗晶体管!

据悉:使用石墨烯碳基晶圆制造芯片性能将会是硅基芯片的10倍以上,更重要的是功耗更低——提高性能同时减少发热量正是手机的极致追求…

而工艺制程上 的推测是28nm的碳基芯片就可以达到7nm的硅基芯片的水平,足足拉近了两代技术,而国产成熟制程可以达到14nm…也就是可以不使用极紫外光光刻机也能达到5nm的级别,论制造消耗也将降低很大的成本支出!

石墨烯材料如此神奇,据悉:在导电性上更是比硅强100倍,导热也比铜高10倍等等优势…都足以表明这是非常有潜力的半导体材料,但为何至今不推广使用?因为:贵!——据悉其价格高达5000元/克!

但价格绝对不是阻挡前进的脚步,关键在于技术,目前的水平在石墨烯提纯上依旧有很多杂质,所以还无法像硅晶柱一般量产,但国产8寸石墨烯晶圆的成功试产,也代表着一次成功的突破,完全足够作为国产技术的先进招牌!

并且据统计关于石墨烯领域的研究,国产研发已拥有37521件专利,占全球67%位居世界第一!

新领域的 探索 ,从被动到主动。掌握一项核心技术就获得一片领域的话语权,拥有技术的优势就能让所谓的禁令无效化,只有加强自研能力才能不再被牵着鼻子走——既然无法获得别人发挥到极致的技术,那就 探索 新技术自己去极致的发挥!

6月中旬,总部位于北京的奕斯伟 科技 在西安高新技术产业开发区二期扩建项目破土动工。ICVIEWS了解到,新工厂将专注于生产具有先进工艺技术的12英寸单晶硅抛光片和硅外延片,将用于逻辑芯片、闪存、DRAM、图像传感器和显示驱动IC,其一期工厂已于 2020 年 7 月开始商业生产,月产能为 500000 件。

投资超百亿的西安奕斯伟硅产业基地项目,主要从事研发生产12英寸电子级硅抛光片和外延片,产品广泛应用于电子通讯、 汽车 制造、人工智能、消费电子等领域,该项目是全国仅有的三个通过国家发改委、工信部“窗口指导”评审的集成电路用大硅片生产项目之一,建成后将有效提高了陕西省西安市半导体产业的国际竞争力,填补我国半导体行业大硅片制造的空白,实现半导体硅片制造的自主可控和国产替代。

除了这一项目,上海硅产业集团股份有限公司(以下简称“沪硅集团”)也公布了扩建计划。5 月 25 日,沪硅集团旗下子公司上海新升将出资 15.5 亿元,与大基金二期等多个出资方共同投资 67.9 亿元,在上海临港建设 30 万片集成电路用12 英寸高端硅片扩产项目。

目前,全球近 90% 的硅片市场由信越化学、Sumco、Globalwafers、Siltronic 和 SK Siltron 等排名前 5 位的供应商主导。 ICVIEWS了解到 ,由于自给率相对较低,虽然中国是硅片的最大出口国,但一直严重依赖外国进口,尤其是 12 英寸产品。

但在两家中国制造商将其新的12英寸硅片产能商业化后,中国硅片供应将在自给自足的道路上加快步伐,帮助国内12英寸晶圆厂确保供应并提高竞争力。 ICVIEWS了解到 ,另一家主要代工厂华虹半导体和IDM的华润微电子和杭州士兰微电子也在加快建设新的晶圆厂以生产12英寸晶圆。

市场研究人员的统计数据显示,到 2026 年,全球将有多达 203 家 12 英寸晶圆厂投入运营。

中国最大的晶圆代工厂商中芯国际正在北京、上海和深圳建设三个 12 英寸晶圆厂,总成本为 1200 亿元人民币。 据了解 ,深圳工厂将于 2021 年 12 月开始试运行,计划于 2022 年底实现量产。

2022年全球晶圆代工产能将每年增长约14%。

根据IC Insights统计,2009年-2019年,全球一共关闭了100座晶圆代工厂,其中8英寸晶圆厂为24座,占比24%,6英寸晶圆厂为42座,占比42%。

目前8英寸晶圆生产设备主要来自二手市场,价格昂贵且数量少,如蚀刻机、光刻机、测量设备,设备的稀缺同样钳制着8英寸晶圆产能的释放。8英寸晶圆通常对应90nm以上制程,在这些制程下生产的功率器件、CIS、PMIC、RF、指纹芯片以及NOR Flash等产品产能被明显限制。随着制程的不断缩小,芯片制造工艺对硅片缺陷密度与缺陷尺寸的容忍度也在不断降低。由于硅片边缘部分存在不平整和大量缺陷,在使用晶圆制造器件时,实际可以利用的是中间部分,由于边缘芯片减少,使用12英寸晶圆的产品成品率将上升。

由于扩大8英寸产能不划算且增速远低于整体行业平均水平,因此8英寸产能将增长约每年 6%,而 12 英寸产能每年将增长 18%。2022年大部分晶圆代工厂将聚焦12英寸晶圆产能,扩产的主要动力来自台积电、联电、中芯国际、华虹集团的华虹宏力、新芯。根据 SUMCO 发布的全球 12 英寸晶圆需求预测数据,2021 年全球 12 英寸晶圆需求将达到每年720 万片,到 2025 年将达每月 910 万片。

中国12英寸硅片厂建设的如火如荼反映了国产半导体制造的发展情况。根据彭博汇编的数据,过去四个季度全球增长最快的 20 家芯片行业公司中,平均有 19 家来自中国大陆。相比之下,去年同期只有八家公司。

一份新报告称,今年第一季度,三家中国大陆芯片制造商在全球晶圆代工收入中的占比首次超过 10%。

其中,中国半导体制造国际公司在 1-3 月季度全球晶圆代工收入前 10 名中排名第五,市场份额为 5.6%。总部位于上海的另一家中国主要半导体制造商华虹集团以 3.2% 的市场份额排名第六。位于安徽省合肥市的晶合半导体排名第九,市场份额为 1.4%。


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