中国在芯片制造领域登顶第一?
制造是各行各业的基础,而芯片制造更是重中之重。现如今各个行业领域都需要使用芯片,且根据芯片种类,需求的不同,生产芯片的制程工艺也是不同的。
相比之下,中国在成熟工艺领域有更大的优势。且数据显示,中国2022年将在8英寸晶圆获得全球第一的产能占有率。
8英寸晶圆有怎样的市场需求呢?布局成熟工艺芯片有何意义?
中国8英寸晶圆的产能优势
芯片制造行业发展了几十年,台积电开创了代加工模式,承接来自世界各地的芯片订单。在台积电的生产线中,大部分的产能集中在12英寸晶圆。或许很多人不了解晶圆是什么,12英寸又是什么概念。
其实一款芯片在诞生之前,需要先通过硅材料制成硅片,也就是大家常说的晶圆。晶圆的尺寸分为12英寸、8英寸、6英寸和4英寸。
制造出晶圆之后并不意味着完成芯片生产了,还需要将晶圆放置在光刻机的工作台,在光刻机的曝光下将设计好的芯片线路图复刻在晶圆表面,晶圆表面会涂抹光刻胶材料,用于保护衬底和显影。
之后运用刻蚀机对芯片线路进行雕刻,让芯片晶体管从平面变成立体。完成整个的光刻工艺后,芯片基本上就在晶圆表面成形了。
然后对晶圆进行切割,12英寸晶圆面积最大,所以可切割的芯片就越多。和8英寸,6英寸晶圆相比,12英寸不论是产能,成本还是良品率都要高得多。
这也是为什么各大芯片制造商都在加紧12英寸产能布局的原因,中芯国际目前在建的四座芯片工厂全部都聚焦为12英寸晶圆。那么是不是意味着其它尺寸的晶圆就没有价值了呢?并不是。
以8英寸晶圆为例,市场需求是不可小觑的,传感器、MCU微控制单元、电源芯片、驱动IC以及汽车芯片等等都会用上8英寸晶圆来生产制造。
如果论制程技术的话,8英寸晶圆的确算不上顶尖的工艺制品,但是在需求这一块,8英寸晶圆有时能发挥出比12英寸晶圆更重要的作用。而且中国8英寸晶圆产能优势十分明显。
根据国际半导体产业协会(SEMI)的数据统计,未来5年内全球会增加25条新的8英寸晶圆生产线。而中国大陆在2022年将拿下全球第一的8英寸晶圆制造产能,占比为21%,日本,台湾省排名第二和第三。
尽管12英寸是芯片制造的主流,但8英寸晶圆也有不少巨头参与生产布局。包括美国的德州仪器,月产能可达50万片以上。中国大陆的华虹半导体,中芯国际也有不少的8英寸晶圆产能。在未来建成的25条8英寸产线中,想必有不少会设立在中国大陆。 布局成熟工艺芯片有何意义?
中国在"芯片制造"领域登顶第一?尽管是8英寸晶圆,但也十分不易。如果能加大8英寸晶圆的产能输出,在可控的产业范围内,满足更多的国产芯片需求,那么对于提升国产芯片自给率是有帮助的。因此,布局成熟工艺芯片有何意义呢?
首先成熟工艺芯片可控性较大,关键核心的技术可以自主掌握。
国内芯片产业链持续进步,有许多核心技术的攻关聚焦在成熟工艺,让国产芯片的可控性得到提升。
比如中国电科旗下附属装备集团突破28nm全谱系离子注入机,至纯科技完成了28nm清洗机的客户验证。华大九天在国产EDA软件实现28nm的模拟全流程系统的突破。这些进展为国产成熟芯片生产线提供自主掌握的关键技术。
相比一些变数比较大的进口产品,自主可控的技术无疑有更大的意义。
其次成熟芯片应用前景广阔,市场需求开始倾斜。
过去两年全球大部分的芯片产能集中在智能手机,电脑等消费电子领域,公共卫生事件让大家无法正常出货,所以上网课,娱乐的需求增多了。也带动高端芯片的需求持续增长。
但是现在需求开始放缓,高端芯片的产能利用率有所下滑。更多的市场需求开始倾斜到汽车芯片,人工智能芯片等领域。
关键在于,这些领域的芯片制程几乎都是成熟工艺,所以成熟芯片应用前景广阔,产能提升有助于满足更多的市场需求。
总的来看,布局成熟工艺芯片是有长远意义的,不能看别人做什么也跟着做什么。只有适合自己的,才是应该多加考虑的。
写在最后
全球各国加紧芯片制造产业的发展,美国拿出520亿美元的补贴,欧盟430亿欧元,印度100亿美元。这些钱都会流入到芯片制造市场,持续提升产能。而中国大陆将在8英寸晶圆获得全球第一的产能占比,完善市场供应链体系。
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