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【年终盘点】2021年缺芯,引发晶圆制造扩产潮

2022/01/12
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回顾2021年晶圆制造业的大事,“缺芯”、“涨价”、“扩产”成为贯穿全年的关键词,产能不足成为制约整个产业发展的瓶颈,其严重性不但冲击了全球各个产业,从汽车到消费性电子产品,甚至到头来连生产芯片半导体设备自己都受到了影响;同时下游应用领域百花齐放,持续创新推动半导体产业成长。

2021年12月14日,SEMI在SEMICON Japan 2021上发布了《年终总半导体设备预测报告》(Year-End Total Semiconductor Equipment Forecast–OEMPerspective),报告指出,预计2021年原始设备制造商的半导体制造设备全球销售总额将达到1030亿美元的新高,比2020年的710亿美元的历史记录增长44.7%,预计2022年全球半导体制造设备市场总额将扩大到1140亿美元,金额持续创下新高,这显示半导体制造业者回应着市场对晶圆产能的殷切需求,厂商们也积极投入大量经费进行扩产。

前端设备(晶圆加工、厂务设备和光罩设备)预计将在2021年扩大43.8%,达到880亿美元的新记录,2022年将增长12.4%达到约990亿美元。2023年预计将略微降低0.5%至984亿美元。 

中芯国际:多地扩建成熟制程

中芯京城、中芯深圳、中芯东方兴建12英寸产能。

中芯京城项目总投资约为497亿元,于2021年1月开始动工,将分两期建设,一期项目计划于2024年完工,建成后将达成每月约10万片12英寸晶圆产能。

中芯深圳投资额预估23.5亿美元,预计2022年投产,达产后具备月产能4万片12英寸规模,重点生产28nm及以上的成熟制程。中芯深圳将分别由中芯控股、中芯集电、深圳重投集团及大基金二期持有49.74%、5.26%、23.00%及22.00%股权。

中芯东方项目计划投资约88.7亿美元,规划建设月产能为10万片12英寸晶圆代工生产线,聚焦于提供28纳米及以上技术节点的集成电路晶圆代工与技术服务。中芯东方注册资本为55亿美元,中芯控股、大基金二期和海临微各自同意出资36.55亿美元、9.22亿美元和9.23亿美元,分别占合资公司注册资本的66.45%、16.77%和16.78%。目前正在开工建设。

华虹无锡

2021年4月19日,无锡市发展和改革委员会网站公布了无锡华虹集成电路一期扩能项目情况,同时无锡华虹集成电路一期扩能项目已入选无锡2021市重点产业项目。

无锡华虹集成电路一期扩能项目单位为华虹半导体(无锡)有限公司,计划总投资52亿元,将形成一条工艺等级90-65/55nm、月产能达到6.5万片的12英寸特色工艺集成电路芯片生产线。

项目建设起止年限为2021年,当年计划投资为52亿元。

最新消息,将扩产至月产能10万片。

晶合集成

N2厂已经投入生产。N3厂规划提上日程,计划建置4万片产线生产无尘室。

粤芯半导体

二期投资65亿元,新增月产能20000片;专注于55-90nm模拟工艺平台,生产高精度数模转换芯片、高端电源管理芯片光学传感器、车载及生物传感芯片等产品;计划2021年投资14亿元,完成无尘车间装修、设备安装以及生产辅助设施建设。

海辰半导体

海辰半导体由SK海力士旗下晶圆代工厂SK海力士System IC公司与无锡产业发展集团有限公司合资建立,项目总投资将超14亿美元,主要从事CIS(摄像电路)、DDI(驱动电路)、PMIC(电源管理集成电路)及NAND存储器等代工业务,也正在开发逻辑、MEMS和混合信号芯片等新的代工业务。

2020年第四季开展商业化生产;2021年有望形成月产5万片产能;2022年达产11.5万片。

台积电:全球布局,防范地域冲突

2021年5月,台积电在法说会上表示,由于芯片产能紧紧缺,加上持续发展先进制程的需要,计划3年内投入1000亿美元资本支出,用于晶圆产能扩产与技术发展。其中,2021年资本支出由原本250亿至280亿美元提升到300亿美元。而在这300亿元的资本支出中,预计80%用于3纳米、5纳米和7纳米等先进工艺;约10%分配给先进封装和光罩;约10%用于特殊工艺。

台积电第一座2纳米工厂位于竹科宝山,目前正在建设中,试产时间最快在2024年,并有望于2025年量产。

2020年5月15日,台积电宣布于美国亚利桑那州兴建5纳米制程的12英寸晶圆厂,2021年4月,将于2024年完工,届时将具有月产能2万片的规模;2021年至2029年,支出约120亿美元。

2021年11月9日,台积电董事会宣布以21亿美元在日本设立子公司,以提供专业集成电路制造服务。据悉子公司将12英寸22-28纳米晶圆代工服务,索尼、丰田、三菱电机都有意参与投资。预计2022年开始建厂,2024年4月正式投产,届时将具有月产能4.5万片的规模。

2021年11月9日,台积电宣布在高雄建设的新晶圆厂,计划采用先进的7纳米工艺和成熟的28纳米工艺,预计2022年开始建厂,2024年正式投产。

台南的FAB 14 建设中的P8厂区采用28 纳米制程,预计2022年下半年将可装机。

中国南京厂扩产,目前16纳米制程月产能已逐步扩产达到2.5万片的规模;同时宣布28.87亿美元建设28纳米制程,预计于2022年下半年开始量产,并在2023 年完成2万片的规模。

有消息称,台积电正在和德国政府就在当地建设工厂进行早期谈判,但尚未与德国政府开始讨论激励措施,也没有决定建厂地点。

联电

2021年4月28日,公司宣布与部分客户合作,投资新台币1000亿(约合230亿人民币)扩充Fab 12A P6厂区的28nm芯片产能,未来还可升级为14nm产能。根据协议,客户将以议定价格预先支付定金等方式,获得P6厂区的长期芯片供应。P6厂区扩建产能将于2022年开始动工,计划于2023年第二季度投入生产。

厦门联芯12英寸晶圆厂产能已达第一阶段满载2.5万片规模。目前扩产还在持续。

有消息称,苏州和舰8英寸晶圆厂预计到2022年底月产能增加1万片。

力积电

目前总计3座12英寸晶圆厂,月产约11 万片;2座8英寸晶圆厂,月产能约11 万片。

2021年3月25日,总投资达2780亿新台币的铜锣12英寸晶圆厂开工建设,制程技术涵盖10纳米级到50纳米,预计2023年开始分期投产,达产后月产能将达到10万片。

世界先进

2022年1月1日,世界先进宣布友达L3B厂房完成交割,世界先进第五座8英寸晶圆工厂将在改造后进行量产,月产能预计4万片8英寸晶圆。如果一切顺利,将于2023年第二季提供产能。

三星:扩产欲挑战台积电

2019 年三星宣布将投资133万亿韩元的资金,用于发展系统级芯片生产,期望能在2030年登上逻辑芯片代工龙头宝座;2021年5月宣布加码38万亿韩元,使得总投资金额达到171万亿韩元;2021年10 月28 日宣布,预计在2026年前将晶圆代工产能提高到目前三倍。

2021年11月,三星宣布在美国德克萨斯州泰勒市,新建用于生产5纳米的先进工厂,将投入170亿美元的巨额资金,预计2022年上半年开始动工,有望在2024年完工并投入运营。三星表示,新厂选址的时候就考虑了与现有奥斯汀工厂生产线协同、芯片生态、基础设施稳定等多方面因素,据悉两个工厂之间的距离只有25公里。相关供应链也已经证实三星将扩建位于美国德州奥斯丁的S2晶圆厂,新扩建晶圆厂将采用EUV曝光设备。

平泽新扩建采用EUV光刻机的5纳米产线在2021年6月已经开出产能,达产后将有2万片产能;未来该厂区将力拼4纳米与3纳米,开始展开风险试产的动作。

格芯

格芯先前放弃先进制程研发,并出售老旧厂房。目前宣布由于晶圆产能供不应求的情况,预计将投入超过60 亿美元的金额为全球客户增加产能。

新加坡:投资40亿美元增建12英寸Module 7H,预计建设工作将于2023年底完成,年新增45万片12英寸晶圆产能。

纽约马耳他:投资10亿美元扩建,预计年增15万片12英寸晶圆产能,以弥补FAB10出售形成的产能空缺。未来还将建设一座年产能50万片12英寸晶圆的新工厂。

德累斯顿:未来两年内投资10亿美元,以最大限度地提高当前晶圆厂的制造能力。

英特尔:宣布IDM2.0重返代工市场

2021 年英特尔宣布其IDM 2.0 计划,表明英特尔重返晶圆代工市场。

英特尔斥资200 亿美元在美国亚利桑那州Octillo园区新建2座晶圆厂,2021年9月正式动工,预计2024 年开始量产7 纳米或更先进芯片。

据悉,英特尔在欧洲只有爱尔兰设有晶圆制造工厂,目前有计划在德国兴建第二个晶圆制造基地。第一阶段将先建2座晶圆厂,最终将兴建8座晶圆厂,总投资金额800亿欧元。

士兰微

士兰集科:士兰集科一期于2020年12月21日正式投产。2021年加大工艺设备采购力度、加快工艺设备安装和调试。2021年5月11日士兰微称,士兰集科启动了第一条12英寸芯片生产线“新增年产24万片12英寸高压集成电路和功率器件芯片技术提升及扩产项目”,在士兰集科现有的12英寸集成电路芯片厂房内,通过增加生产设备,配套动力及辅助设备设施建设,以及净化车间装修等,实现新增年产24万片12英寸高压集成电路和功率器件芯片生产能力。该项目总投资为20亿元,实施周期为2年。2021年第四季度形成月产12英寸3.5万片的生产能力,2022年将可能形成6万片产能。

士兰集昕:2021年士兰集昕8英寸月产能已经超过6万片,2022年将有望达产8万片。

2021年12月23日,士兰微发布公告,公司拟用募集资金向承担募投项目的“8英寸集成电路芯片生产线二期项目”的控股子公司杭州士兰集昕微电子有限公司增资约5.31亿元。

华润微

2021年6月24日,由华微控股、大基金二期及重庆西永微电子共同发起设立的润西微电子(重庆)有限公司(以下简称“润西微电子”)正式成立。润西微电子主要负责建设12英寸功率半导体晶圆生产线项目,该项目计划投资总额为75.5亿元,建成后预计将形成月产3万片12英寸中高端功率半导体晶圆生产能力,并配套建设12英寸外延及薄片工艺能力,全部用于生产自有功率器件产品。

闻泰科技

闻泰科技12英寸车规级功率半导体自动化晶圆制造中心项目于2020年8月19日正式签约落户临港。2021年1月4日,项目参加集中开工仪式,项目总投资120亿元,预计年产晶圆片40万片,将于2022年7月投产。

富芯半导体

富芯项目总投资金额400亿元,分两期建成。项目一期投资金额180亿元,建设12英寸高性能模拟芯片生产线,规划月产能5万片,目前开始洁净室建设,预计2022年第三季装机调试。

德州仪器:稳定全球模拟龙头地位

德州仪器现有DMOS6和RFAB1两座12英寸晶圆厂。

2021年完成德克萨斯州理查德森(Richardson)第三座12英寸晶圆厂厂房(RFAB2)建设,预计2022年下半年投产,2023年至2025年达产。该项目始于2019年,但由于低迷的半导体市场,进展不如预期顺利。

2021年德州仪器以9亿美元买下了美光位于犹他州的Lehi晶圆厂,这将是德州仪器的第四座12英寸半导体晶圆厂(LFAB),预计将于2023年初开始生产。

2021年德州仪器确定再谢尔曼开始建造新的12英寸半导体晶圆制造厂,新设多达四座晶圆厂,主要用于满足未来芯片需求的持续增长。整个制造基地投资总额将达到300亿美元,其中两座厂房预定2022年动工,最早在2025年,第一座晶圆制造厂将开始投产。

意法半导体&Tower

意法半导体正在意大利兴建当地首座12英寸晶圆生产线,2021年6月以色列Tower半导体加入投资,占有1/3的工厂总空间。

意法半导体和Tower半导体将共享无尘室和某些基础设施,双方将投资各自的工艺设备,并共同努力加快晶圆厂产能提升。运营由意法半导体管理,选定的Tower半导体人员将被借调到该工厂担任特定角色,以支持晶圆厂认证和产量提升,以及其他工程和工艺角色。

据悉,在双方合作的早期阶段,计划中的产品主要为智能电源、模拟混合信号和射频工艺的 130nm、90nm 和 65nm 工艺。这些技术中的产品将主要用于汽车、工业和个人电子应用。

博世:布局车规芯片

博世德累斯顿晶圆厂从2018年6月开始施工建设,2019年下半年完成外部施工,2020年安装调试生产设备,2021年1月开始进行首批晶圆的制备,2021年3月,博世德累斯顿晶圆厂首批硅片下线。

2021年6月博世德累斯顿晶圆厂生产正式启动,首批产品应用于博世电动工具;2021年9月车用芯片的生产启动。

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“芯思想semi-news”微信公众号主笔。非211非985非半导体专业非电子专业毕业,混迹半导体产业圈20余载,熟悉产业链各环节情况,创办过半导体专业网站,参与中国第一家IC设计专业孵化器的运营,担任《全球半导体晶圆制造业版图》一书主编,现供职于北京时代民芯科技有限公司发展计划部。邮箱:zhao_vincent@126.com;微信号:门中马/zhaoyuanchuang