芯片厂商走向IDM，特色工艺的吸引力有多大

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根据Gartner的报告显示，全球芯片制造业厂商预估今年资本支出为1460亿美元左右，比前一年增加三成，这些投资额是半导体产业五年前支出规模的逾两倍。但据Gartner 也估计，这其中每6美元中只有不到1美元用于成熟制程的芯片生产。jgPesmc

但是从市场公开消息来看，台积电、联电等在近几年来都开始加大了对成熟的布局。那么，这些芯片制造厂商投向的成熟制程都流向到了哪些领域？jgPesmc

特色工艺成为成熟制程中的投资重点

今年，台积电CEO魏哲家确认在日本建一家专业技术晶圆厂的计划，这也是台积电的第三个主要海外工厂。在10月14日的法说会上，他表示，该工厂将专注于22纳米和28纳米制程技术，这些技术可应用于从图像传感器到微控制器的多种芯片类型。jgPesmc

11月，台积电和索尼双双在他们的官网上公布，将共同成立子公司日本先进半导体制造公司（JASM）。同时，他们还签署了一项价值70亿美元的工厂协议，专注于较成熟的22nm和28nm工艺，计划在2024年完工，具备月生产12英寸晶圆45000片的产能。在半导体产业当中，索尼以CMOS图像传感器而闻名，而CMOS图像传感器也数据特殊制程的一部分。由此可见，台积电对于成熟制程的投资重点之一便是特色工艺。jgPesmc

凭借在成熟制程上长期投入的联电，也在产能紧缺的情况下，成为了产业界的香饽饽。从他们的建厂计划上看，联电在今年4月宣布投资约百亿元人民币，扩充在台南科学园区的 12吋厂Fab 12A P6厂区的28nm产能。8月，联电再次宣布将以南科12A厂P5、P6为重点进行扩产。jgPesmc

而中国台湾的媒体报道也有显示，包括联发科、联咏、瑞昱、奇景、奕力、群联、三星、高通在内的八大IC厂商已经与联电签订协议。据双方签订的协议，这八家客户大多已与联电签下了长达六年的供货协议。在8月份的财报会议中，联电的法人也强调，包括TDDI／OLED面板驱动IC、CMOS相关应用、WiFi网通及电动车等应用芯片都需28纳米、40纳米及45纳米支援。这些领域均离不开特色工艺的加持。jgPesmc

中国大陆方面，中芯国际于2018年与绍兴国资等资本联合成立的绍兴中芯集成电路制造股份有限公司（中芯集成），是一家聚焦于功率, 传感和传输应用领域，提供特色工艺集成电路芯片及模块封装的代工服务的制造商。据浙江日报的报道显示，今年，中芯集成产能爬坡到7万片晶圆/月，而且量产达到99%。jgPesmc

除此之外，格芯、世界先进以及华虹等厂商在成熟工艺布局的过程当中，都对特色工艺有所偏重。在这种情况下，我们看到特色工艺的地位得以日益提升。jgPesmc

特色工艺在晶圆代工厂的地位日益提升

台积电是晶圆代工领域的龙头，他们在先进制程上的发展受到了业界的关注，但他们在特色工艺上的布局也不容行业小觑。从台积电的官网显示中看，他们的特色工艺包括 MEMS、CMOS 图像传感器、嵌入式 NVM、RF、模拟、高压和 BCD-Power 工艺等，可涵盖移动设备、汽车电子系统、医疗系统、可穿戴设备和物联网等领域。jgPesmc

除此之外，GaN第三代半导体的代工也是台积电布局重点，他们认为，快充、数据中心、太阳能电力转换器、48V DC/DC，以及电动车OBC/转换器为GaN的发展提供了动力。此前，从台积电宣布与ST联手，加速GaN制程的开发中便可以看出，他们对这一领域的重视。jgPesmc

新兴市场的到来为特色工艺带来了新的发展活力，在近几年中，我们看到台积电对于特色工艺的布局正在不断扩大——3年前，台积电特色工艺的营收仅占成熟制程工艺的45%。今年台积电将目标调升到60%，特色工艺的产能（特别是从28 纳米到16 纳米）也将成长12%。jgPesmc

这种机遇同样影响着联电。联电认为，随着5G、物联网等市场的发展，与之相关的电源管理IC、指纹识别芯片、CIS传感器、物联网MCU、功率半导体等需求不断涌现，特色工艺的需求正在不断涌现。jgPesmc

这也使得本就专注于成熟制程和特色工艺发展的联电迎来了新的发展时期。根据联电的年报显示，联电28nm高压制程是晶圆代工业界第一个领先开发并量产OLED面板驱动IC，22nm高压22eHV制程研发进度符合预期目标。射频绝缘半导体（RFSOI）技术可满足所有4G／5G手机对射频开关的严格要求，目前90nm制程已进入量产，55nm制程即将导入量产，同时已着手开发40nm RFSOI技术平台，以衔接后续5G及mmWave成长动能。联电嵌入式闪存（eFlash）制程的40nm导入量产，28nm研发符合预期，将可供应物联网需求。40nm电阻式随机存取内存（ReRAM）已经进入量产，22nm ReRAM技术平台和22nm嵌入式磁阻随机存取内存（eMRAM）制程平台研发业已如期进行中，可应用于人工智能物联网（AIoT）相关产品。联电也积极投入氮化镓（GaN）功率组件与微波组件平台开发，藉以布局高效能电源功率组件与5G微波组件市场。jgPesmc

华虹是中国大陆最大的特色工艺晶圆代工厂，国内第二大晶圆代工厂，专攻较高毛利的特色工艺平台。今年11月，华虹的第三季度销售收入再创历史新高，达4.515亿美元，同比上升78.5%，环比上升30.4%。公司总裁兼执行董事唐均君也表示，在本季度中几乎所有细分市场都有强劲的需求，尤其是MCU、电源管理、IGBT、超级结、CIS和逻辑及射频为本季度的营收提供了增长的动力。jgPesmc

根据信达证券的调研报告显示，2020 年华虹五大特色代工业务占晶圆收入超过 99%。其中功率分立 器件占比 36.8%，嵌入式非易失性存储器占比 34.8%，模拟与电源管理占比 14.1%，逻辑与射频占比 13.0%，独立式非易失性存储器占比 1.2%。2020 年功率分立器件、嵌入式非易失性存储器代工是公司营收的主要来源。得益于CIS的需求增加，逻辑与射频代工业务营收快速增长37.3%，模拟与电源管理芯片营收同比增长 9.4%。jgPesmc

除此之外，于2017年成立的粤芯定位为特色工艺，聚焦高端模拟，专注于物联网、汽车电子、工业控制、5G 等应用领域。按照粤芯的计划，粤芯半导体项目计划将分为三期进行，一期主要技术节点为180-90nm制程，二期技术节点延伸至 90-55nm 制程，三期技术节点进一步延伸至55-40nm，22nm制程，实现模拟芯片制造规模效应和质量效益。从进展上看，根据南方日报的消息显示，粤芯主要产品包括图像传感器芯片、指纹识别芯片，显示驱动，电源管理芯片以及功率器件，都已经大规模量产。jgPesmc

根据中国电子报此前的报道显示，赛迪顾问分析师吕芃浩曾表示，特色工艺的竞争点在于工艺的成熟度和稳定性，工艺平台的多样性，以及产品种类的丰富程度。业内人士王笑龙也表示，特色工艺主要比拼厂商的技术经验、服务能力和特殊化开发能力。jgPesmc

因此，我们也看到了各大晶圆代工厂商在特色工艺领域的竞争日益激烈。jgPesmc

特色工艺推动国内IDM潮流

除了晶圆代工厂之外，以IDM模式运营的厂商，例如英飞凌、索尼等都有都有自己的芯片制造工厂，他们所掌握的特色工艺也是他们产品能受到市场青睐的优势之一。而建厂扩建也被他们提到了日程中。jgPesmc

国内方面，士兰微、华微等IDM厂商也在积极加大对特色工艺产线的投入——今年5月，士兰微发布公告宣布，参股公司厦门士兰集科微电子有限公司（以下简称“士兰集科”）于近日启动了第一条12吋芯片生产线“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”。jgPesmc

更值得关注的是，在过去一段时间中，国内有一些芯片设计厂商开始向IDM模式靠拢，以此来扩大自身的影响力。这些公司包括格科微和斯达半导体等。jgPesmc

格科微是国内CIS的佼佼者之一，去年他们决定开始打造自己的12吋特色工艺产线。格科微的12吋CIS集成电路特色工艺研发与产业化项目建设期为两年，项目建成后其将拥有月产20,000片BSI晶圆的产能，届时格科微部分产品将仍然通过外采的方式采购生产12英寸BSI晶圆所需的CIS逻辑电路晶圆，后道工序将由自有产线完成，掌握CIS特殊工艺关键生产环节。jgPesmc

IHS 2019年的数据显示，斯达半导在全球IGBT模块市场中排名第七（并列）。此前有媒体报道称，斯达半导体的Fabless模式影响了其在市占上的表现。为了扩大他们在市场中影响力，抢占未来新能源汽车的市场，斯达半导体在今年决定进行非公开增发，拟募集资金不超过35亿元，主要用于高压 IGBT 芯片、SiC 芯片的研发及生产，以及功率半导体模块生产线自动化改造。jgPesmc

按照他们的计划，15亿将用于高压 IGBT 芯片研发及产业化。完工后6吋高压 IGBT 产能预计将达 30 万片/年。高压 IGBT 主要用于智能电网、轨道交通、风力发电等领域。5亿用于SiC芯片研发及产业化。达产后6吋SiC芯片产能预计将达 6 万片/年。7亿用于功率半导体模块生产线自动化改造。完工后预计新增产能400万块/年。jgPesmc

在芯片厂商走向IDM的背后，或许也在预示着特色工艺的江湖地位将会变得越来越重要。jgPesmc

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