為什么8英寸晶圓廠成為半導(dǎo)體業(yè)新寵

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界下一個(gè)大型晶圓廠投資案，或者與尖端半導(dǎo)體工藝技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)無關(guān)，而是一座用以制造模擬與離散組件的8英寸(200mm)合資晶圓廠；這是美國(guó)二手半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)者ATREG首席技術(shù)官 Stephen Rothrock的看法，他在促成晶圓廠資產(chǎn)交易方面有20年的經(jīng)驗(yàn)，并看好那樣一座大型晶圓廠將落地美國(guó)。

Rothrock表示，整體看來市場(chǎng)對(duì)8英寸晶圓廠與設(shè)備的需求特別高，較新的12英寸(300mm)晶圓設(shè)施與機(jī)臺(tái)市場(chǎng)則呈現(xiàn)供應(yīng)過剩。而他認(rèn)為，在美國(guó)上紐約州崛起的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，已準(zhǔn)備好進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模：“我們尚未在美國(guó)看到新建8英寸廠，但我認(rèn)為在未來的18到24個(gè)月內(nèi)很可能會(huì)出現(xiàn)──可能是生產(chǎn)模擬IC、離散組件和功率產(chǎn)品，而且我猜測(cè)地點(diǎn)就在紐約州；”他指出，晶圓代工業(yè)者GlobalFoundries和一家丹麥的封測(cè)業(yè)者已經(jīng)選定在當(dāng)?shù)赝顿Y。

由兩家公司合資建立一座8英寸晶圓廠，分?jǐn)傇搹S的興建、裝機(jī)與營(yíng)運(yùn)成本，“這種商業(yè)模式在不遠(yuǎn)的未來將獲得驗(yàn)證…采用較低階幾何尺寸工藝，但產(chǎn)能更高；”Rothrock指出，該晶圓廠也可能生產(chǎn)寬能隙(wide bandgap)半導(dǎo)體如碳化硅，或砷化鎵等其他特殊工藝技術(shù)。

他預(yù)見一座可能會(huì)建置三層樓的廠房，其中兩個(gè)樓層各擁有10萬平方英寸的無塵室，最低樓層則是裝設(shè)空氣和水冷卻設(shè)備。

以合資模式建立8英寸晶圓廠并非首例，如意法半導(dǎo)體(ST)、飛利浦(Philips)和摩托羅拉(Motorola)就曾在法國(guó)Grenoble合資建立Crolles2廠。飛利浦和臺(tái)積電(TSMC)也曾在新加坡連手建立一座8英寸晶圓廠。Rothrock指出：“一起運(yùn)營(yíng)晶圓廠能讓各家公司減輕建設(shè)所需成本，且因?yàn)楣餐謸?dān)成本與出貨更快，使得營(yíng)運(yùn)效益更佳；這對(duì)中型業(yè)者來說是不錯(cuò)的策略?！?/p>

Rothrock指出，汽車、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和5G應(yīng)用推動(dòng)了以8英寸晶圓生產(chǎn)零件的需求，臺(tái)積電最近就宣布在臺(tái)灣興建一座8英寸新廠的計(jì)劃；三星(Samsung)也看到了商機(jī)，最近表示將在未來兩年提升8英寸晶圓廠的產(chǎn)能，從每年250萬片擴(kuò)充到約350萬片。

但他也透露，目前所有8英寸晶圓廠相關(guān)交易都面臨到一項(xiàng)挑戰(zhàn)，就是二手“8英寸晶圓設(shè)備的供應(yīng)數(shù)量非常有限──在世界任何地方都找不到一條完整的生產(chǎn)線?！?/p>

12英寸廠不賺錢？

有分析師推測(cè)，GlobalFoundries最近出售一座12英寸廠給ON Semi，顯示較舊的12英寸廠已無法獲利，而模擬IC業(yè)者要升級(jí)其技術(shù)。但Rothrock不贊同以上觀點(diǎn)。

因?yàn)?2英寸廠的產(chǎn)能是8英寸廠的 2.5倍，所以模擬和離散組件業(yè)者很難填滿這些較大尺寸晶圓廠的產(chǎn)能；這也是為什么ON Semi交易需要三年過渡期的原因之一。此外產(chǎn)業(yè)界“目前12英寸設(shè)備供應(yīng)過剩，”賣家不太愿意以便宜的價(jià)格脫手。

還有兩家模擬和離散組件供貨商投資12英寸晶圓廠：美商德州儀器(TI)正在擴(kuò)充位于美國(guó)德州Richardson的廠房；德國(guó)業(yè)者英飛凌(Infineon)則砸下19億美元(16億歐元)在奧地利Villach興建12英寸廠。

根據(jù)SEMI的統(tǒng)計(jì)，目前全球量產(chǎn)中的8英寸晶圓廠有231座，12英寸廠則有127座；在考慮新廠位置時(shí)，全球地緣政治變成一個(gè)越來越重要的考慮點(diǎn)。Rothrock表示，“由于中國(guó)東部沿海的成本不斷提升，美國(guó)對(duì)于晶圓廠來說更具效益，美國(guó)政治人物也力促更多美國(guó)本地制造；”以TI為例，其新建12英寸廠能創(chuàng)造1,500個(gè)工作機(jī)會(huì)，就是“對(duì)美國(guó)制造的有力支持?！?/p>

ATREG在中國(guó)沒有營(yíng)業(yè)據(jù)點(diǎn)，但他對(duì)中國(guó)要實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體自給自足的計(jì)劃表示贊賞：“我認(rèn)為他們終會(huì)實(shí)現(xiàn)自己的抱負(fù)，但要實(shí)現(xiàn)此遠(yuǎn)大藍(lán)圖，會(huì)需要比他們所規(guī)劃的時(shí)間更長(zhǎng)。”

Rothrock指出，來自中國(guó)的買主考慮了ATREG最近出售的8英寸/12英寸機(jī)臺(tái)，也到美國(guó)明尼蘇達(dá)州、蘇格蘭，還有美國(guó)硅谷出售的晶圓廠“看貨”。此外，最近中國(guó)的買主還收購(gòu)了美光(Micron)在意大利出售之12英寸廠的75%資產(chǎn)。