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當硅晶柱切成薄片后的晶圓直徑不斷增大后，大直徑的晶圓可以再被切成更多片的裸片(Die)，進而提高晶圓產線的產能。這促使晶圓廠需要不斷地進行迭代更新，并不是簡單的數(shù)字游戲，由于越粗的硅晶柱越難拉出好品質的晶圓，12 吋晶圓廠工藝上會比 8 吋或者 6 吋先進許多，更別說 18 吋了。
但這是大趨勢，和摩爾定律一起推動 IC 制造向前發(fā)展。
過去的十年中，隨著 IC 制造商整合或過渡到 fab-lite 或 fabless 業(yè)務模式，IC 行業(yè)一直在削減其舊產能。IC Insights 在其最新發(fā)布的《2020-2024 年全球晶圓產能》報告中指出，由于過往十年中期（2015/2016 年）的并購活動激增，且越來越多的公司使用 20nm 以下先進制程技術生產 IC 器件，供應商已經淘汰了效率低下的晶圓廠。報告還指出，自 2009 年以來，全球半導體制造商已經關閉或改造了 100 座晶圓廠。
北美和日本關閉造晶圓廠數(shù)量最多
回顧過往，自 2009 年以來日本和北美 70%的≤200mm（8 吋）晶圓廠已經消失。
圖 1：各地區(qū)關閉的晶圓廠數(shù)量
數(shù)據(jù)顯示，日本和北美關閉的晶圓廠占了大多數(shù)。究其背后原因，許多關閉的晶圓廠使用了數(shù)十載，已經超出其被定義為“有用”的范疇。因此，關閉這些晶圓廠以使用更具成本效益的設施。在一些情況下，擁有晶圓廠成為很重的負擔，一些公司選擇將晶圓廠外包給晶圓代工廠，轉型為 fab-lite 或 fabless 的商業(yè)模式。
圖 2：按晶圓尺寸和年份劃分的晶圓廠分布
IC Insights 已經得到了另外四個晶圓廠的確切消息，一個是 NJR 的，兩個是瑞薩電子的，還一個是 ADI 的，這些晶圓廠預計將在 2020-21 年關閉。同時，TI（德州儀器）在 2020 年 3 月初表示，將在未來幾年（計劃不晚于 2023 年至 2025 年）關閉兩座 6 吋晶圓廠。鑒于新晶圓廠和制造設備的投入飛漲，并且隨著越來越多的 IC 公司過渡到 fab-lite 或 fabless 業(yè)務模式，IC Insights 預計在未來幾年內將有更多的工廠關閉。
特別需要指出的是，在 2007-2008 年經濟大蕭條之后不久，晶圓制造業(yè)緊鑼密鼓地掀起了一波關閉熱潮，當時各公司都在密切審查其運營成本。十年后，新冠病毒對全球企業(yè)造成了嚴重破壞，并極大地影響了全球經濟，這是否會掀起另一波關閉工廠的浪潮呢？
6 吋晶圓廠還有余熱
IC Insights 指出的這個問題無疑是從技術迭代和供需平衡出發(fā)給出的“靈魂拷問”。
但如果你足夠關注 IC Insights 的報告，你會發(fā)現(xiàn)排除新冠病毒這個不確定因素的影響，2009 年至今，全球關閉晶圓廠的節(jié)奏在 2018 年和 2019 年已經放緩。本次統(tǒng)計的關閉或改造的 100 座晶圓廠中，在 2009 至 2017 年這 9 年當中就有 92 座晶圓廠關閉或改變用途，也就是說 2018 年和 2019 年合計只關閉了 8 座晶圓廠，其中 2019 年只有 3 座。
我們把時間再往前提，實際上 2009 年至 2013 年就已經關閉了 72 座晶圓廠。不過，不管是 2009 年至 2013 年這五年，還是 2009 年至 2017 年這 9 年，關閉的晶圓廠中 150mm（6 吋）晶圓廠都是最多的，2009 年至 2013 年期間的數(shù)量占比是 40%；2009 年至 2017 年期間的占比則為 41%。
從這點來看，6 吋及以下尺寸的晶圓制造會慢慢退出歷史舞臺。
不過，當前還是有一些器件需要 6 吋晶圓的，比如車用 IGBT、MOSFET 功率器件、MEMS、CMOS 圖像傳感器、二極管和三極管等。還有一點值得注意的是，車用半導體和模擬器件制造商放棄 6 吋工廠后，基本都是向 8 吋晶圓傾斜，但 8 吋晶圓自 2017 年開始就一直緊缺，2019 年的 15 個新晶圓廠建設計劃中，約有一半是 8 吋的。
因此，新冠疫情造成的影響會不會達到經濟危機的程度或者強于經濟危機便成為 6 吋及以下晶圓退出歷史快慢的關鍵。
本土晶圓制造的“窗口期”和“雞 / 蛋危機”
新冠疫情出現(xiàn)之前，晶圓制造市場趨勢預計是這樣的。SEMI 預計，2019~2022 年，全球 8 吋晶圓產量將增加 70 萬片，增加幅度為 14%，其中，MEMS 和傳感器相關產能約增加 25%，功率器件產能預估將提高 23%。
IC Insights2019 年 12 月發(fā)布的報告指出，2020 年全球將有 10 座新的 12 吋晶圓廠進入量產，其中兩座位于中國大陸，全球晶圓產能將新增 1,790 萬片 8 吋約當晶圓，2021 年新增產能將創(chuàng)歷史新高達 2,080 萬片 8 吋約當晶圓。這些晶圓產能增加主要來自三星、SK 海力士、長江存儲、武漢新芯、華虹宏力等。
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華夏幸福產業(yè)研究院的這個統(tǒng)計表告訴我們，大陸有 27 個在建或者在擴建的晶圓廠，少數(shù)是國外企業(yè)在華工廠，大部分都是本土企業(yè)，目前大陸疫情管控效果積極，這些項目勢必會進行下去。本土晶圓制造企業(yè)最缺的除了資金就是時間，晶圓廠出產能一般至少需要 2 年的時間，此消彼長之下，對于這些有資金的企業(yè)而言，新冠疫情期間可以說是一個“機會難得”的窗口期。
需要警醒的一點是 “先有雞，還是先有蛋”的邏輯陷阱。疫情之下，國內的晶圓廠有望拿到更多的訂單，但完成量的尺度實際上握在硅片廠商手里。目前，全球主要的半導體硅片供應商包括日本信越化學（Shin-Estu）、日本三菱住友（SUMCO）、德國 Siltronic、韓國 SK Siltron 以及中國臺灣的環(huán)球晶圓、合晶科技，五大硅片供貨商的全球市占率達到了 92%。其中日本信越化學市占率 27%，日本三菱住友市占率 26%，中國臺灣環(huán)球晶圓市占率為 17%，德國 Silitronic 市占率 13%，韓國 LG Siltron 市占率 9%。
如果這五家企業(yè)由于新冠疫情影響宣布減產，那么新建的晶圓廠中的一部分產線就成為了擺設，IC insights 的問題也會得到“肯定”的答案。
文章部分內容來源于 IC insights，謝謝！
