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近年來,圍繞5nm、3nm乃至2nm等先進(jìn)制程的角力持續(xù)成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的“高光時刻”。盡管制造成本高昂,各國仍不惜重金投入,背后正是半導(dǎo)體戰(zhàn)略價值不斷上升的體現(xiàn)。然而,競爭的戰(zhàn)線并不止于先進(jìn)制程。28nm及以上的成熟制程,以及存儲芯片的制造能力,正日益成為各國產(chǎn)業(yè)政策的另一核心焦點(diǎn)。
美國一方面在公開場合多次批評中國在成熟制程領(lǐng)域的快速擴(kuò)張,擔(dān)憂其引發(fā)全球供需失衡及價格戰(zhàn);但另一方面,其自身也在悄然加碼布局。通過向格羅方德(GlobalFoundries,GF)、德州儀器(Texas Instruments,TI)和美光科技(Micron Technology)等企業(yè)注入巨額投資,美國正在穩(wěn)步推進(jìn)其在成熟制程與存儲芯片領(lǐng)域的產(chǎn)能擴(kuò)張。
美國大力押注成熟制程
美國半導(dǎo)體領(lǐng)域正迎來史上最大規(guī)模的成熟制程擴(kuò)產(chǎn)浪潮,各大廠商紛紛加碼本土投建,政府補(bǔ)貼與企業(yè)自籌資金共同發(fā)力,全面提升國內(nèi)制造能力。尤其在2022年《芯片與科學(xué)法案》(CHIPS and Science Act)頒布后,美國不僅著力扶持先進(jìn)制程,也將巨額財政資源投入到成熟制程產(chǎn)能建設(shè)中。
德州儀器(TI):600億美元重拳布局
TI在模擬芯片領(lǐng)域一直雄霸,其在工藝技術(shù)開發(fā)與半導(dǎo)體制造方面的內(nèi)部能力,構(gòu)成其一項重要的競爭優(yōu)勢,這使其能夠?qū)崿F(xiàn)更低的成本與更強(qiáng)的供應(yīng)鏈控制力。近幾年來,TI一直在大幅的擴(kuò)產(chǎn)300mm投資,根據(jù)TI 2024年的財報,2024年TI的資本支出為48.2億美元,2023年為50.7億美元,兩年均主要用于半導(dǎo)體制造設(shè)備和工廠建設(shè),足見其對制造所下的重注。
更甚的是,就在今年6月中旬,TI宣布將在德克薩斯(Sherman/Richardson)州及猶他(Lehi)州共興建七座300?mm晶圓廠,總投資超過600億美元,至少新增60,000個就業(yè)機(jī)會。這將是美國歷史上對基礎(chǔ)半導(dǎo)體制造業(yè)最大的投資,也創(chuàng)下了美國成熟晶片生產(chǎn)投資記錄。
德克薩斯州謝爾曼:當(dāng)前謝爾曼已動工兩廠,SM1于今年投產(chǎn),SM2外墻也已完工,未來將再建兩座晶圓廠SM3和SM4,用于大量生產(chǎn)模擬及嵌入式芯片。
德克薩斯州理查森:位于理查森的第二家晶圓廠RFAB2繼續(xù)全面投產(chǎn),并延續(xù)了該公司 2011年推出全球首家300毫米模擬晶圓廠RFAB1的傳統(tǒng)。
猶他州利海:TI正在加速其在利海的首座300毫米晶圓廠LFAB1的建設(shè)。此外,與LFAB1 相連的TI在利海的第二座晶圓廠LFAB2的建設(shè)也正在順利進(jìn)行中。
圖源:德州儀器
根據(jù)TI的預(yù)測,預(yù)計到2034年,其將從CHIPS法案中獲得75億至95億美元的支持,包括符合條件的美國制造投資的ITC,以及最多16億美元的直接撥款,支持其德克薩斯州謝爾曼和猶他州利海建設(shè)的三座大型300毫米晶圓廠。2024年,TI已從合格資本支出中獲得5.88億美元的相關(guān)現(xiàn)金收益。
格芯:160億美元擴(kuò)能計劃
2025年6月4日,格芯宣布,與特朗普政府合作,并在致力于實(shí)現(xiàn)其供應(yīng)鏈關(guān)鍵部件本土化的領(lǐng)先科技公司的支持下,計劃投資160億美元,擴(kuò)大其位于紐約州和佛蒙特州的工廠的半導(dǎo)體制造和先進(jìn)封裝能力。格芯的代工客戶有蘋果、SpaceX、AMD、高通、恩智浦和通用汽車等,這些公司正致力于將半導(dǎo)體生產(chǎn)轉(zhuǎn)移回美國。
格芯此次投資以公司現(xiàn)有的美國擴(kuò)張計劃為基礎(chǔ),其中包括超過130億美元用于擴(kuò)建和現(xiàn)代化其位于紐約和佛蒙特州的工廠,以及為其近期啟動的紐約先進(jìn)封裝和光子學(xué)中心(這是美國首個專注于硅光子封裝的先進(jìn)封裝和光子學(xué)中心)提供資金。格芯還將額外投入30億美元,用于開展專注于封裝創(chuàng)新、硅光子學(xué)和下一代氮化鎵(GaN)技術(shù)的先進(jìn)研發(fā)項目。這些投資總計160億美元,旨在鞏固美國半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,并加速人工智能、航空航天、汽車和高性能通信領(lǐng)域的創(chuàng)新。
此前,在2024年2月,GlobalFoundries獲美國財政部提供約15億美元,用于成熟制程產(chǎn)能擴(kuò)展,目標(biāo)每年新增產(chǎn)出約100萬片晶圓用于車用、電源及防務(wù)應(yīng)用。
美光:2000億美元,內(nèi)存擴(kuò)產(chǎn)風(fēng)暴
2025年6月12日,美光和特朗普政府宣布,將在美國投資約1500億美元用于內(nèi)存制造,另撥500億美元用于研發(fā),合計創(chuàng)造約9萬個就業(yè)機(jī)會。這些投資旨在使美光公司滿足預(yù)期的市場需求,保持市場份額,并支持其實(shí)現(xiàn)在美國生產(chǎn)40% DRAM 的目標(biāo)。
在制造方面,包括在愛達(dá)荷州建設(shè)兩座尖端高產(chǎn)量晶圓廠,在紐約州建設(shè)多達(dá)四座尖端高產(chǎn)量晶圓廠,擴(kuò)建并現(xiàn)代化其位于弗吉尼亞州的現(xiàn)有制造晶圓廠,提升先進(jìn)的HBM封裝能力。美光公司位于愛達(dá)荷州的首家工廠已取得關(guān)鍵建設(shè)里程碑,DRAM 芯片計劃于2027年投產(chǎn)。愛達(dá)荷州第二家工廠將提升美光公司在美國的DRAM產(chǎn)能,滿足人工智能 (AI) 推動的日益增長的市場需求。此外,公司預(yù)計將于今年晚些時候在紐約州完成州和聯(lián)邦政府的環(huán)境審查程序后開始進(jìn)行土地準(zhǔn)備工作。美光公司預(yù)計愛達(dá)荷州第二家工廠將先于紐約州第一家工廠投產(chǎn)。在愛達(dá)荷州第二家晶圓廠竣工后,美光計劃將先進(jìn)的HBM封裝能力引入美國。
美光科技預(yù)計其在美國的所有投資都將符合先進(jìn)制造業(yè)投資抵免 (AMIC) 的資格,并且該公司已獲得地方、州和聯(lián)邦政府的支持。其中包括高達(dá)64億美元的《芯片法案》直接撥款,用于支持在愛達(dá)荷州和紐約州建設(shè)兩座晶圓廠,以及在弗吉尼亞州建設(shè)和現(xiàn)代化晶圓廠。紐約州還為該項目提供了高達(dá) 55 億美元的綠色芯片法案 (GREEN CHIPS) 激勵措施。
產(chǎn)能規(guī)模:GF與TI有多大“馬力”?
不可否認(rèn),國內(nèi)不少晶圓廠近年來確實(shí)在擴(kuò)建的過程中,但從產(chǎn)能數(shù)字看,美國成熟制程的供應(yīng)體量絕不輸于中國。
首先讓我們先來看下國內(nèi)晶圓廠的產(chǎn)能情況:截至2024年末,中芯國際折合8英寸標(biāo)準(zhǔn)邏輯月產(chǎn)能達(dá)到94.8萬片(折合8英寸標(biāo)準(zhǔn)邏輯數(shù)量等于12英寸標(biāo)準(zhǔn)邏輯數(shù)量乘2.25)。過去幾年,中芯國際陸續(xù)宣布了在北京、深圳、上海、天津要擴(kuò)建的項目,據(jù)中芯國際透露,目前這些項目基本上勻速直線擴(kuò)張,大概每年5萬片12英寸上下這樣的產(chǎn)能增加,正好也對應(yīng)了中芯國際一年投資大概 75 億美元里面八成用來買設(shè)備,其他是用來買地、蓋房子、建立基礎(chǔ)設(shè)施等,這是一個非常健康的速度。
華虹是全球第五大、大陸第二的純晶圓代工廠,2024 年全年華虹半導(dǎo)體銷售晶圓的數(shù)量為 454.5 萬片(折合 8 英寸晶圓),同比提升 10.8%。新建產(chǎn)能方面,華虹制造項目(華虹九廠Fab9)于2023年6月舉行開工儀式,2024年底投片量產(chǎn),規(guī)劃月產(chǎn)能8.3萬片,聚焦先進(jìn)特色I(xiàn)C 和高端功率器件,主要應(yīng)用于車規(guī)級工藝制造平臺。2025年第一季度,F(xiàn)ab 9開始貢獻(xiàn)收入,產(chǎn)能爬坡比較快,到今年年中大約是2-3 萬片/月的范圍,至今年年底,大約是在 4 萬片/月以上,到明年第一季度,應(yīng)該可以達(dá)到整個第一階段的滿負(fù)荷水平,約為6萬片/月。
TI 是全球最大的模擬芯片供應(yīng)商之一,專注于 65–130?nm 及以上的成熟工藝,據(jù)不完全統(tǒng)計,目前TI的主要工廠包括:
RFAB1(理查森):20,000 片/月
DMOS6(達(dá)拉斯):22,000 片/月
LFAB(利海):70,000 片/月
RFAB2(理查森):約 100,000 片/月
截至 2024 年底,TI已實(shí)現(xiàn)的成熟制程月產(chǎn)能(300?mm)約為:RFAB1 + DMOS6 + LFAB + RFAB2 = 20k+22k+70k+100k≈212,000片/月。
更重要的是,TI 正在大力擴(kuò)張:
謝爾曼基地:規(guī)劃四座 300mm 晶圓廠,SM1 已投產(chǎn),SM2 在建,目標(biāo)日產(chǎn)量為“數(shù)千萬片芯片”;
利海 LFAB2:300毫米晶圓新廠建設(shè)中,預(yù)計日產(chǎn)量可達(dá)數(shù)千萬片;
理查森工廠群:現(xiàn)有產(chǎn)線每月可支撐“數(shù)百萬片”芯片交付。
格芯方面,早在截至2023年,其全球晶圓產(chǎn)能就已達(dá)到每月約為20萬片(以12英寸晶圓為基準(zhǔn))。其中,紐約州馬耳他工廠(Fab 8)是其主要生產(chǎn)基地,月產(chǎn)能約為6萬片,專注于28nm、40nm及更成熟的制程技術(shù)。佛蒙特州工廠以200mm晶圓為主,生產(chǎn)氮化鎵(GaN)和模擬芯片,月產(chǎn)能約為3萬片。新加坡和德國工廠分別貢獻(xiàn)約7萬片和4萬片的月產(chǎn)能,主要生產(chǎn)40nm至90nm的芯片。
如此比較下來,究竟誰在影響全球供需?TI單一企業(yè)就具備每日數(shù)千萬片芯片的成熟制程產(chǎn)出能力,其晶圓出貨規(guī)模對全球供應(yīng)鏈具有決定性影響;GF每月超20萬片的成熟節(jié)點(diǎn)產(chǎn)能,支撐了從車用、電源管理到通訊領(lǐng)域的核心供應(yīng);更別提美光也正通過CHIPS Act投資數(shù)百億美元擴(kuò)展存儲類成熟產(chǎn)線。
因此,把“成熟制程擴(kuò)產(chǎn)就是擾亂全球供應(yīng)”的帽子扣在中國頭上,不但邏輯不通,也忽略了美國自身主導(dǎo)擴(kuò)張的事實(shí)。中國企業(yè)擴(kuò)大產(chǎn)能的主要目的是為了滿足國內(nèi)需求,由于中國國內(nèi)半導(dǎo)體消費(fèi)需求的絕大部分仍依賴進(jìn)口,因此存在擴(kuò)大國內(nèi)產(chǎn)能的商業(yè)驅(qū)動力。美國擔(dān)憂的本質(zhì)是國內(nèi)成熟晶圓廠搶占更多的市場份額。
成熟制程爭奪戰(zhàn),中國正成為最大變量
美國的焦慮不僅在于技術(shù)領(lǐng)先地位的維系,更在于對全球晶圓制造話語權(quán)的流失。Yole分析師指出,美國半導(dǎo)體企業(yè)雖掌握全球57%的晶圓需求,但在本土晶圓制造方面卻僅擁有10%的產(chǎn)能控制權(quán),這一結(jié)構(gòu)性失衡暴露出“強(qiáng)設(shè)計、弱制造”的長期短板。
圖源:Yole Group
與此同時,中國大陸正快速崛起為全球晶圓代工市場的重量級玩家。Yole數(shù)據(jù)顯示,盡管中國僅占全球晶圓終端需求的5%,卻已掌握了21%的代工產(chǎn)能。更具戰(zhàn)略意義的是,若按裝機(jī)容量計算,中國大陸有望在2030年超越臺灣、韓國與日本,獨(dú)占全球晶圓代工產(chǎn)能的三成。
Yole Group 的資深分析師 Pierre Cambou 點(diǎn)出行業(yè)本質(zhì):“晶圓代工已不再是單純的產(chǎn)品競賽,而是資本、主權(quán)與戰(zhàn)略目標(biāo)交織的博弈場。”所有權(quán)歸屬、生產(chǎn)地點(diǎn)與產(chǎn)能利用率,已成為各國國家安全與技術(shù)獨(dú)立考量的核心變量。
在這個地緣政治高度敏感的產(chǎn)業(yè)中,半導(dǎo)體代工正步入一個被國家戰(zhàn)略深度塑形的十年。未來的產(chǎn)業(yè)格局將更受終端需求的實(shí)際分布影響,而非單靠資本驅(qū)動所能決定。美國對成熟工藝產(chǎn)能流向海外的擔(dān)憂,也正是在這種大趨勢下的戰(zhàn)略投射與現(xiàn)實(shí)反映。
結(jié)語
在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局重塑的大背景下,今天的成熟制程,已經(jīng)不是昨日“落后工藝”的代名詞。它承載的是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈最龐大、最剛需的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。中國與美國在這一領(lǐng)域的擴(kuò)產(chǎn),本質(zhì)上是對長期安全、產(chǎn)業(yè)自主與本地需求的理性回應(yīng)。將成熟制程擴(kuò)產(chǎn)簡單標(biāo)簽化為“擾亂全球供應(yīng)”,既無助于理性對話,也掩蓋了全球主要經(jīng)濟(jì)體在同一方向上的集體行動。真正值得關(guān)注的,不是誰在擴(kuò)產(chǎn),而是誰能在確保供應(yīng)安全、技術(shù)可靠、生態(tài)完備的同時,引領(lǐng)成熟制程進(jìn)入新一輪效率與價值的躍遷。
*免責(zé)聲明:本文由作者原創(chuàng)。文章內(nèi)容系作者個人觀點(diǎn),半導(dǎo)體行業(yè)觀察轉(zhuǎn)載僅為了傳達(dá)一種不同的觀點(diǎn),不代表半導(dǎo)體行業(yè)觀察對該觀點(diǎn)贊同或支持,如果有任何異議,歡迎聯(lián)系半導(dǎo)體行業(yè)觀察。
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