前言:
要知道2021年全球有近500萬輛汽車因缺芯而推遲交付,缺的芯就是28nm芯片。
不僅是汽車芯片,顯示驅動IC、電源管理IC、MCU、物聯網連接IC、WiFi6、CMOS等等都需要28nm工藝制造,相關芯片供應商在代工廠排著隊等待獲得更多的產能。發展28nm的驅動因素
第一是技術驅動,從技術上來看,28nm 的下一個節點 22nm,基本上都是采用 FinFET 工藝結構;
而28nm上一個節點32nm采用 HKMG 工藝,目前多個主流的晶圓廠和很多芯片設計公司都在關注28nm,大家都在28nm上投入了巨資進行工藝的擴展和研發。
目前28nm工藝平臺未來10年都有巨大的市場需求。
28nm因其進可攻退可守的先天優勢,得到代工巨頭們的青睞。
28nm的市場驅動力主要來自于平板電腦、可穿戴產品、智能家電等終端產品市場需求的提升。
全球晶圓代工巨頭均已布局了28nm
從臺積電來講,今年5月份,臺積電在南京廠投資近30億美元,來擴建28nm的成熟工藝產能。
今年11月份,臺積電宣傳將同步啟動臺灣高雄廠和日本廠的成熟制程的建廠計劃。
聯電在去年底,擴充臺南12英寸晶圓廠的28nm和22nm產能。2021年上半年,聯電廈門廠28nm產能的擴產。
聯電還與聯發科、聯詠、瑞昱、三星等IC設計公司合作,進一步達到擴增產能的目標。
近期,聯電還將在新加坡擴充成熟制程產能。
格芯在退出高端工藝競爭后,開始專注于28nm等成熟制程節點。
當前,格芯正在全球投資逾60億美元以提高產能,其中40億美元投入擴大格芯在新加坡的工廠,而10億美元則用于在美國和德國的擴產。
中芯國際方面,在2015年開始進行28nm工藝量產,并于2018年宣布完成28nm HKMG的研發。
今年3月中旬,中芯國際宣布斥資23.8億美元在深圳建設新的12英寸晶圓廠,鎖定成熟制程代工。
今年9月,中芯國際與上海臨港管委會成立合資公司,聚焦于提供28nm及以上技術節點的代工服務。
去年4月,臺積電宣布為滿足結構性需求的增加,并應對從車用芯片短缺開始擴及整個全球芯片供應的挑戰,將投入28.87億美元資本支出在南京廠擴充28nm成熟制程,預計于2022年下半年開始量產,2023年年中實現滿產,達到4萬片/月。
盡管在高端領域,唯有三星與臺積電勉強交鋒,但事實上,日常生活里大多數的芯片生產需求最多也就到28nm制程節點。
聯電2021年資本支出達23億美元,2022年預期將上看30億美元,投資重心為擴建南科Fab 12A廠P5及P6廠區的28及22nm產能。
在巨大的市場需求下,全球各個地區都在大幅提升成熟制程產能,爭取在接下來的兩年里大賺一筆。
巨頭紛紛布局的原因
①28nm制程所使用的制造工藝以及生產設備,可以兼容40nm、60nm等更為成熟的制程。
這樣,即便企業擴大28nm制程的產線,當28nm的產能需求下降時,還可以將這些設備投入到更為成熟制程的生產中。
②與40nm相比優勢更突出。從性能層面來看,28nm柵密度更高、晶體管的速度提升了約50%,這意味著在能耗上可以降低50%。
③28nm與40nm的價格差越來越小,在成本接近的情況下,使用28nm工藝可以給產品帶來更加良好的性能優勢,IC設計企業自然會選擇性價格更優的28nm。
④在先進制程推進中,由于EUV光刻機等先進制造關鍵設備受到美國的限制,中國無法推進先進制程的落地,加之成熟工藝制程本身有巨大的市場空間。
我國倡導的后摩爾時代的發展路徑,為成熟工藝制造提供了更為開闊的市場空間。
28nm是國內廠商突破點
由于供應鏈、設備供應受到限制,目前中國大陸晶圓廠 FinFET 工藝很難擴產,而 28nm 是一個突破點。
現在國內 28nm 產能還比較小,28nm 可以作為中國大陸晶圓廠一個重要的戰略布局方向,能夠滿足大部分應用產品需求,很多應用沒有必要采用 FinFET 工藝,例如,28nm 工藝能滿足驅動芯片、WiFi 芯片等絕大部分應用產品需求。
從國產化角度來說,28nm 以上工藝更容易一些,除了光刻機以外,28nm 以上工藝設備可能也會逐步國產化。
結尾:
產能是否過剩,還是要看產線是否有核心競爭力。
如果有獨特的工藝,且這些工藝目前能夠做的廠家比較少,就不用擔心過剩,如果缺少特色,比較大眾化,可能會有過剩風險。
可以預見的是,在這輪市場的新需求下,晶圓代工廠商們將在成熟工藝當中展開新一輪的較量。