由于全球晶圓代工產(chǎn)能供給吃緊，業(yè)界陸續(xù)出現(xiàn)將原本用8英寸晶圓生產(chǎn)的芯片，通過(guò)更改制程設(shè)計(jì)簿翔，升級(jí)到12英寸晶圓廠生產(chǎn)，以緩解產(chǎn)能吃緊壓力瓢宝。

本周牺会，8英寸晶圓代工大廠世界先進(jìn)董事長(zhǎng)暨總經(jīng)理方略表示，目前8英寸晶圓設(shè)備愈來(lái)愈難取得语验，若想持續(xù)擴(kuò)充產(chǎn)能道葬，就要考慮向12英寸晶圓廠轉(zhuǎn)換。

8英寸晶圓代工產(chǎn)能自2018年開(kāi)始吃緊堡掏，至今仍未看到緩解跡象应结，甚至越來(lái)越嚴(yán)峻，世界先進(jìn)泉唁、聯(lián)電已相繼證實(shí)漲價(jià)消息鹅龄，并表示訂單將滿到2022年。過(guò)去亭畜，8英寸晶圓代工被視為落后扮休、老舊的產(chǎn)線迎卤，現(xiàn)在卻能讓客戶不惜捧著現(xiàn)金加價(jià)，也要搶到8 英寸產(chǎn)能玷坠。

今年早些時(shí)候蜗搔，業(yè)界傳出，有一批0.13微米的8英寸晶圓產(chǎn)能競(jìng)標(biāo)八堡，最終以每片1000美元中標(biāo)樟凄，遠(yuǎn)超乎市場(chǎng)行情。臺(tái)積電8英寸晶圓產(chǎn)能報(bào)價(jià)大約600~800美元兄渺，世界先進(jìn)約為400~600美元缝龄。這波缺貨主要是以車用半導(dǎo)體、MCU寝典、電源管理IC林没、面板驅(qū)動(dòng)IC為主。

為何8英寸市場(chǎng)如此緊俏缅坯？

全球8英寸晶圓廠數(shù)量在2007年達(dá)到高峰婶苦，之后許多廠房陸續(xù)關(guān)閉或轉(zhuǎn)型成12英寸廠。據(jù)集邦科技（TrendForce）統(tǒng)計(jì)怠播，以目前全球前十大晶圓代工廠來(lái)看吴位，8英寸晶圓廠共有40座，有33座在亞洲搀薛，其中昔主，中國(guó)臺(tái)灣15座，中國(guó)大陸7座稻填，就廠商來(lái)看，聯(lián)電數(shù)量最多携帘，在兩岸布局了8座8英寸晶圓廠恰壁。

2018年的8英寸晶圓漲價(jià)潮，有一大部分原因在于IDM廠擴(kuò)大分立器件訂單旨椒，以及應(yīng)對(duì)硅片漲價(jià)晓褪。而2020年以來(lái)的這波漲價(jià)，主要是由“宅經(jīng)濟(jì)”综慎、5G涣仿，以及貿(mào)易戰(zhàn)下廠商積極備料引發(fā)的。

例如示惊，5G手機(jī)所需要的半導(dǎo)體含量較4G高出許多好港，部分芯片用量更是倍增，例如電源管理IC在4G時(shí)代只需要1-2顆米罚，而5G用量增至3~4顆钧汹；此外丈探，多鏡頭潮流、指紋辨識(shí)傳感器被大量導(dǎo)入手機(jī)拔莱，激發(fā)出更多需求碗降，而這些芯片主要采用8英寸晶圓生產(chǎn)。

另外塘秦，大部分模擬讼渊、分立器件市場(chǎng)由IDM大廠把持，如英飛凌钩厕、德州儀器（TI）等宝猩，但因產(chǎn)能有限，這些IDM通常會(huì)將訂單外包給晶圓代工廠代工惰绘，同時(shí)孙远，在從6英寸轉(zhuǎn)向8英寸過(guò)程中，部分IDM的主要產(chǎn)能專注于12英寸線蟀蛆，沒(méi)有額外增添8英寸線友熟，這樣就不得不將8英寸產(chǎn)品外包。因此男沛，大部分IDM擴(kuò)產(chǎn)幅度比需求增長(zhǎng)幅度低栓占，外包的比例會(huì)越來(lái)越高，這樣就加劇了晶圓代工廠訂單供不應(yīng)求的局面滞泣。

盡管許多芯片仍需要采用8英寸晶圓生產(chǎn)橡彬，以達(dá)到最適的成本效益，但是奋屠，12英寸仍是現(xiàn)今主流的晶圓尺寸橄霉，目前，不少設(shè)備商皆已停止生產(chǎn)8英寸晶圓加工設(shè)備邑蒋，這也是8英寸廠難以擴(kuò)充產(chǎn)能的原因之一姓蜂。

近些年，越來(lái)越多的廠商表態(tài)不會(huì)自建新的8英寸廠医吊，主要原因在于投資一座8英寸廠約需要10億美金钱慢，而其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的8英寸廠多已折舊完畢，現(xiàn)在蓋新廠并不具成本優(yōu)勢(shì)卿堂，多通過(guò)并購(gòu)束莫、購(gòu)買二手設(shè)備、提高生產(chǎn)效率等方式擴(kuò)產(chǎn)草描。

二手設(shè)備也是一大難題览绿，近幾年，全球二手8英寸晶圓設(shè)備需求旺盛，開(kāi)價(jià)也很高挟裂，不過(guò)享钞，因?yàn)?英寸設(shè)備多已老舊，符合采購(gòu)條件的數(shù)量較少诀蓉。對(duì)晶圓代工廠來(lái)說(shuō)泄楷，合適的二手設(shè)備可遇不可求，因此更常見(jiàn)的作法是在現(xiàn)有設(shè)備上增添新應(yīng)用技術(shù)劝讯，以優(yōu)化制程眠荒，或通過(guò)生產(chǎn)管理來(lái)提升效率與產(chǎn)能。

并購(gòu)方面持乌，除臺(tái)積電已明確指出不會(huì)買8英寸廠外薄称，聯(lián)電、世界皆表態(tài)會(huì)努力尋廠硫搏、伺機(jī)并購(gòu)丐忠。以世界先進(jìn)為例，近些年涝调，該公司陸續(xù)買下兩座8英寸晶圓廠坦推，分別是2014年入手南亞科在桃園的8英寸晶圓廠，2020年初又以2.36億美元并購(gòu)格芯位于新加坡的3E 8英寸廠臭器。

向12英寸晶圓過(guò)渡

2008到2016年期間擅揖，總共有15座晶圓廠從8英寸轉(zhuǎn)型為12英寸的。與8英寸晶圓相比毙玻，12英寸的體現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢(shì)豌蟋。

兩種尺寸的晶圓表面積的大小不同，以相同的良率標(biāo)準(zhǔn)做假設(shè)桑滩，一片12英寸晶圓可以生產(chǎn)約200多顆IC梧疲，是8英寸的兩倍，在生產(chǎn)成本不需大幅提高的情況下施符，比較符合成本效益往声。但也因?yàn)橐黄?2英寸晶圓產(chǎn)出的IC數(shù)量比較多，對(duì)應(yīng)到終端需求戳吝，要有足夠的量支撐，這也是很多廠商會(huì)停留在8英寸的原因贯涎，特別是中小規(guī)模IC設(shè)計(jì)廠商听哭，需要的芯片數(shù)量有限，12英寸晶圓不經(jīng)濟(jì)塘雳。

按芯片類型劃分陆盘，電源管理IC、驅(qū)動(dòng)IC、指紋辨識(shí)IC丰搞、CMOS圖像傳感器（CIS）沉沾、MOSFET、功率器件等主要采用8英寸晶圓稚铡，而12英寸生產(chǎn)的多為90nm制程以下革辖，需要高效能、高速運(yùn)算的芯片旺哀，如CPU查袄、GPU、手機(jī)AP及網(wǎng)通芯片恤朝。

早些年仓泣，大部分6英寸硅晶圓生產(chǎn)線都已經(jīng)轉(zhuǎn)向了8英寸的，然而棕虫，受制于成本和性能等因素苏涧，8英寸線轉(zhuǎn)向12英寸產(chǎn)線較為困難，主要體現(xiàn)在：12英寸晶圓廠進(jìn)入門檻高第哲，參與廠家數(shù)量較少训木，根據(jù)中芯國(guó)際新建上海12英寸晶圓廠投資金額數(shù)量可知，12英寸廠對(duì)代工企業(yè)廠房潔凈室清潔度及設(shè)備的精密度要求很高蓝角，初期投資及后續(xù)研發(fā)投入巨大阱穗，要達(dá)到百億美元級(jí)別才能具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此使鹅，盡管12英寸晶圓市場(chǎng)高速增長(zhǎng)揪阶，但直接參與競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)數(shù)量依然是少數(shù)。

另外患朱，代表先進(jìn)制程的12英寸晶圓廠生產(chǎn)的產(chǎn)品主要是精密制程的芯片鲁僚，留給65nm及以上制程的空間并不多，12英寸廠的投資金額巨大也導(dǎo)致代工費(fèi)用高昂裁厅，而這是對(duì)價(jià)格敏感的成熟制程產(chǎn)品所不希望看到的冰沙。同時(shí)，制程尺寸的微縮执虹，會(huì)導(dǎo)致漏電的增加拓挥，因此，電池供電類應(yīng)用通常會(huì)選擇8英寸產(chǎn)線袋励，另外侥啤，MEMS傳感器、LED等產(chǎn)品接碘，采用8英寸晶圓更具優(yōu)勢(shì)弦蜀。

也正是因?yàn)槿绱耍?英寸晶圓廠具有相當(dāng)長(zhǎng)的生命周期室午。特別是由于市場(chǎng)對(duì)PMIC、顯示驅(qū)動(dòng)IC栋负，CIS孔菱，MCU，MEMS和其它特征尺寸>90nm制程工藝技術(shù)的器件的強(qiáng)勁需求倒忌，晶圓代工廠從中受益頗多撕星。這些器件是許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵組件，物聯(lián)網(wǎng)為8英寸晶圓廠注入了新的活力耽暖。

不過(guò)谦选，近些年，隨著市場(chǎng)對(duì)存儲(chǔ)和邏輯芯片需求的增加英胖，特別是14nm及更先進(jìn)制程的普及投惶，市場(chǎng)對(duì)12英寸晶圓的需求日益迫切，這方面的成本效率越發(fā)突出皿港。因此荧关，8英寸向12英寸晶圓轉(zhuǎn)型的速度開(kāi)始加快。

來(lái)自IC Insights的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)顯示褂傀，2018-2021年間忍啤，全球范圍內(nèi)可量產(chǎn)的12英寸晶圓廠每年都會(huì)增加，到2021年仙辟，將達(dá)到123家同波，而這一數(shù)字在2016年為98家，基本上所有新建設(shè)的晶圓廠都將用來(lái)生產(chǎn)目前急缺的DRAM叠国、閃存未檩，或者增強(qiáng)現(xiàn)有的代工能力。截至2016年底粟焊，12英寸晶圓貢獻(xiàn)了全球IC晶圓廠產(chǎn)能的63.6%冤狡，預(yù)計(jì)到2021年底這一數(shù)字將達(dá)到71.2%。

不只是在存儲(chǔ)和邏輯芯片方面项棠，模擬和模數(shù)混合芯片廠商也越來(lái)越多地向12英寸產(chǎn)線轉(zhuǎn)移悲雳，典型代表就是德州儀器（TI）和ADI。

近些年香追，TI一直在穩(wěn)步提升其12英寸晶圓模擬芯片的產(chǎn)量俊瞬，以削減成本并提高生產(chǎn)效率。TI表示带漆，12英寸晶圓廠的產(chǎn)量比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手使用的8英寸工藝生產(chǎn)的芯片便宜40％喇坊。此外，對(duì)于模擬用途便金，12英寸晶圓廠的投資回報(bào)率可能更高，因?yàn)樗梢允褂?0到30年。

不過(guò)断克，鑒于當(dāng)下8英寸晶圓產(chǎn)能的短缺戈般，8英寸向12英寸轉(zhuǎn)移的腳步可能再次放緩。

結(jié)語(yǔ)

總體來(lái)看抑琳，8英寸晶圓代工供需不平衡的狀況短期內(nèi)難以緩解候塞，產(chǎn)能吃緊的狀況將延續(xù)到2022年。不過(guò)果嗜，仍有一些變數(shù)需要關(guān)注季键，包括終端需求、重復(fù)下單(overbooking)與國(guó)際政經(jīng)局勢(shì)變化等补颗。因此可都，雖然8英寸晶圓向12英寸轉(zhuǎn)換的大方向逐漸明朗，但前進(jìn)的腳步和節(jié)奏將受到多種因素的制約和影響蚓耽，恐怕會(huì)緩慢前行渠牲。

（瘋狂的芯片 半導(dǎo)體行業(yè)觀察）

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