近日，據(jù)央視新聞報道，位于上海臨港新片區(qū)的上海市重點工程——積塔半導(dǎo)體特色工藝生產(chǎn)線建設(shè)項目迎來重要的施工節(jié)點。300毫米車規(guī)半導(dǎo)體集成電路制造基地設(shè)備正式入場，經(jīng)過調(diào)試后預(yù)計于今年7月正式投產(chǎn)。

積塔半導(dǎo)體特色工藝生產(chǎn)線建設(shè)項目位于上海臨港新片區(qū)重裝備產(chǎn)業(yè)區(qū)，總建筑面積22萬平方米，建成后將成為國家重要的高端裝備廠房和戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展基地，將進一步提升國內(nèi)芯片制造技術(shù)能級，擴充工藝技術(shù)平臺種類，提供車規(guī)級芯片系統(tǒng)化制造方案。

資料顯示，資料顯示，積塔半導(dǎo)體特色工藝生產(chǎn)線項目總投資359億元，分兩期建設(shè)。一期項目總投資89億，已于2020年投產(chǎn)；二期項目已經(jīng)開建，計劃總投資270億元，規(guī)劃擴建12英寸特色工藝生產(chǎn)線至月產(chǎn)能5萬片。2023年9月，積塔半導(dǎo)體特色工藝生產(chǎn)線建設(shè)項目（二階段）主廠房封頂。


12寸晶圓：芯片產(chǎn)業(yè)主趨勢

在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，晶圓是芯片制造的基礎(chǔ)材料，它是由純凈的硅經(jīng)過多道工藝制成的圓形硅片。晶圓的尺寸決定了每片晶圓上可以切割出多少個芯片，也影響了芯片的性能、成本和產(chǎn)能。目前，晶圓的尺寸有4英寸、6英寸、8英寸和12英寸等，其中12英寸是目前最大的尺寸，也是未來芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流方向。

為什么12英寸晶圓如此重要呢？主要有以下幾個原因：

一是降低單位芯片成本。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)出芯片則達到232塊。這意味著，在相同的投入下，12英寸晶圓可以生產(chǎn)出更多的芯片，從而提高利潤率。

二是提高芯片性能。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進步，芯片的集成度越來越高，需要更精密的工藝和更大的面積來實現(xiàn)更多的功能。12英寸晶圓相比于8英寸晶圓，不僅可以容納更多的芯片，還可以制造更復(fù)雜、更高性能的芯片。例如，在CIS（CMOS圖像傳感器）領(lǐng)域，12英寸晶圓可以實現(xiàn)背照式技術(shù)，提高圖像質(zhì)量和感光度；在NOR Flash（非易失性閃存）領(lǐng)域，12英寸晶圓可以實現(xiàn)更小的存儲單元和更高的存儲密度；在BCD（雙極CMOS達林頓）領(lǐng)域，12英寸晶圓可以實現(xiàn)更高的電壓和電流驅(qū)動能力。

三是滿足市場需求。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、汽車電子等新興領(lǐng)域的快速發(fā)展，對于高端、高性能、低功耗、大容量等特點的芯片需求不斷增加。這些領(lǐng)域?qū)τ谛酒瞥毯凸に囈筝^高，需要使用12英寸晶圓來生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計，2020年全球12英寸晶圓需求量為1.17億片，預(yù)計2025年將達到1.67億片。而目前全球12英寸晶圓產(chǎn)能仍然不足，供不應(yīng)求的局面將持續(xù)一段時間。

因此，12英寸晶圓是芯片產(chǎn)業(yè)的未來之爭，誰能掌握12英寸晶圓的制造和加工技術(shù)，誰就能占據(jù)芯片市場的制高點。目前，全球12英寸晶圓的主要供應(yīng)商有臺積電、三星、英特爾、格羅方德等，其中臺積電是全球最大的芯片代工廠，擁有超過50%的市場份額。在中國，12英寸晶圓的生產(chǎn)廠商主要有中芯國際、華虹半導(dǎo)體、士蘭微、華潤微等，其中中芯國際擁有14nm以下的先進制程技術(shù)。

全球12英寸晶圓廠設(shè)備投資2025年將破千億美元大關(guān)

半導(dǎo)體行業(yè)機構(gòu) SEMI 近日公布了其季度 300mm（12 英寸）晶圓廠展望報告。報告顯示全球 12 英寸晶圓廠（前端）設(shè)備投資將于明年突破千億美元大關(guān)，而在 2027 年將達創(chuàng)紀(jì)錄的 1370 億美元。

根據(jù)這份報告，2025 年全球 12 英寸晶圓廠的設(shè)備投資將較今年大增 20%，漲幅將創(chuàng) 2021 年以來的新高；而在 2026 和 2027 年將分別增長 12% 和 5%。

SEMI 表示，半導(dǎo)體行業(yè)前端設(shè)備投資的增加得益于多重因素，包括存儲領(lǐng)域市場的復(fù)蘇和對高性能計算（HPC）和汽車應(yīng)用的強勁需求。

中國大陸將在 2024~2027 每年投資 300 億美元，引領(lǐng)按地區(qū)劃分的投資金額榜單；而到 2027 年，臺灣地區(qū)、韓國、美國的年度投資額均將超過 200 億美元，分別達 280/263/247 億美元。

而按領(lǐng)域細分，到 2027 年晶圓代工、DRAM、NAND 三大領(lǐng)域的 12 英寸晶圓廠設(shè)備投資額將排在前列，分別達到 791/252/168 億美元，復(fù)合年增長率各為 7.6%、17.4% 和 29%。其余的模擬、微型、光電、分立器件領(lǐng)域的設(shè)備投資則將在 3 年后達到 55/43/23/16 億美元的水平。

SEMI 總裁兼首席執(zhí)行官阿吉特?馬諾查（Ajit Manocha）表示：“對未來幾年 300 毫米晶圓廠設(shè)備支出陡峭增長的預(yù)測，反映了滿足不同市場對電子產(chǎn)品日益增長需求所需的生產(chǎn)能力，以及 AI 創(chuàng)新催生的新一波應(yīng)用?！?/span>


功率半導(dǎo)體國產(chǎn)替代進入深水區(qū)

近年來，受益于新能源汽車和充電樁、光伏逆變及儲能、服務(wù)器及數(shù)據(jù)中心等市場領(lǐng)域的快速發(fā)展，尤其是電動汽車領(lǐng)域，中國已經(jīng)在全球獨占鰲頭。如IGBT和MOSFET這類功率器件產(chǎn)品已經(jīng)開始被國內(nèi)企業(yè)廣泛替代。而在過去，這些領(lǐng)域幾乎都是由國際品牌主導(dǎo)。

功率器件隸屬于半導(dǎo)體分立器件，其是半導(dǎo)體行業(yè)中的一大重要分支。據(jù)國家統(tǒng)計局規(guī)模以上工業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，近幾年來，在整體半導(dǎo)體行業(yè)的主營業(yè)務(wù)收入中，分立器件行業(yè)占據(jù)的比重在22%-25%之間。半導(dǎo)體功率器件又是帶動中國半導(dǎo)體分立器件市場加速增長的主要動力。

而且相比其他類半導(dǎo)體，功率半導(dǎo)體器件差不多每隔二十年才進行一次產(chǎn)品迭代，迭代周期相對慢，每一代芯片都擁有較長的生命周期，這種特性為國內(nèi)功率企業(yè)提供了充裕的時間窗口，也促使功率半導(dǎo)體成為國產(chǎn)化大將中的一員。

按器件結(jié)構(gòu)來看，功率器件的種類繁多，可分為二極管、功率三極管、晶閘管、MOSFET、IGBT、SiC/GaN 等。在這些功率器件中，又以MOSFET和IGBT占比最大。

據(jù)Yole的統(tǒng)計及預(yù)測，到 2026 年，全球MOSFET（包括分立器件和模塊）市場總規(guī)模預(yù)計將達到 94 億美元，2020年至2026年復(fù)合增長率達3.8%。據(jù)中國半導(dǎo)體器件行業(yè)現(xiàn)狀深度分析與未來投資預(yù)測報告數(shù)據(jù)，2023 年中國大陸地區(qū) MOSFET 市場規(guī)模將達到 56.6億美元，同比增長4.8%。

根據(jù)Omdia的統(tǒng)計和預(yù)測，全球IGBT市場規(guī)模2024年預(yù)計達到66.19億美元，2020-2024年復(fù)合增速約為5.16%；中國IGBT市場規(guī)模2024年預(yù)計達到25.76億美元，2020-2024年復(fù)合增速約為 4.34%。

2023年，即便全球消費市場受到壓制，國產(chǎn)替代的深化特別是功率基建，還是為國內(nèi)的半導(dǎo)體功率行業(yè)提供了強大的機會?？紤]到國際品牌目前在市場上的份額為70%，國產(chǎn)品牌只有30%，萬國半導(dǎo)體認(rèn)為在未來還有很大的增長空間。

值得關(guān)注的是，萬國半導(dǎo)體李經(jīng)理告訴筆者，國內(nèi)的大型和中型客戶對國產(chǎn)品牌的接受度比過去明顯提高，功率半導(dǎo)體國產(chǎn)替代的趨勢正在快速發(fā)展。