來自SEMI的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，今年,，全球用于12吋晶圓廠的投資額有望同比增長13%,，創(chuàng)造歷史新紀(jì)錄,。而且，由于疫情影響,，全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程將加速,，這樣，2021年在12吋晶圓廠上的投資將在今年的基礎(chǔ)上再創(chuàng)新高,，預(yù)計(jì)同比增長4%,，之后的2022 年稍微放緩后，2023年將再創(chuàng)新高,，達(dá)到700億美元的規(guī)模,。如果市場(chǎng)真如SEMI預(yù)測(cè)那樣發(fā)展的話,，那么在接下來的三年里，全球半導(dǎo)體制造市場(chǎng)將迎來一個(gè)新的發(fā)展高潮,。

　　圖：2013至2024 年12吋晶圓廠設(shè)備支出走勢(shì)（圖源：SEMI）

　　在晶圓廠數(shù)量方面，SEMI表示,，排除低可能性或謠傳的晶圓廠建設(shè),，保守估計(jì)，2020年至 2024年至少新增38座12吋晶圓廠,，其中,，中國臺(tái)灣增加11座，中國大陸增加8座,，兩地區(qū)合計(jì)占總數(shù)的一半,。預(yù)計(jì)2024年12吋晶圓廠總數(shù)將達(dá)到161座，晶圓廠月產(chǎn)能有望增長180萬片（wpm）,，達(dá)到700萬片以上,。

　　近幾年，雖然中國大陸在12吋晶圓廠建設(shè)方面出現(xiàn)了不少泡沫,，但總體增長的勢(shì)頭,，特別是市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)能的需求量一直是剛性增長。在這種情況下,，中國大陸產(chǎn)能占全球比重將快速增長,，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年的市占率僅為8%,，而到2024年將增至20%,，月產(chǎn)能也將達(dá)150萬片。SEMI認(rèn)為,，盡管非中國公司在這一波增長中占很大一部分,，不過中國企業(yè)組織也正加速投資，相關(guān)企業(yè)今年占中國大陸產(chǎn)能約43%,，2022年將達(dá)到50%,，2024則有望升至60%。

　　與中國大陸相比,，日本在全球12吋晶圓產(chǎn)能比重持續(xù)下降,，2015年約占19%，2024年將跌至12%,；美洲也將從2015年的13%,，跌至2024年的10%。SEMI認(rèn)為,，韓國將成為最具發(fā)展?jié)摿Φ氖袌?chǎng),，投資額在150億至190億美元之間,，緊隨其后的中國臺(tái)灣投資額約為140億至170億美元，中國大陸為110億至130億美元,。

　　涉及到具體的芯片產(chǎn)品,，12吋晶圓廠最大資本支出依然會(huì)用在存儲(chǔ)芯片（DRAM和3D NAND）上，預(yù)計(jì)2020到2023年的實(shí)際和預(yù)測(cè)投資額每年都將以高個(gè)位數(shù)穩(wěn)健增長,，2024年幅度有望進(jìn)一步擴(kuò)大到10%,。另外，用于邏輯芯片/MPU和MCU的投資在2021到2023年也將穩(wěn)步提高,，特別值得關(guān)注的是功率器件,，用在該類產(chǎn)品的投資增長幅度在2021年有望超過200%，而2022和2023年也將保持兩位數(shù)的增長率,。

　　以上談的是全球12吋晶圓廠及其產(chǎn)能的市場(chǎng)狀況和發(fā)展態(tài)勢(shì),。當(dāng)下，不只是12吋,，8吋晶圓廠和產(chǎn)能狀況也非常惹人關(guān)注,，因?yàn)槭袌?chǎng)需求出現(xiàn)了前所未有的高漲，一點(diǎn)兒不遜于12吋的行情,。

　　以往,，8吋晶圓被認(rèn)為是落后產(chǎn)線，更關(guān)注12吋晶圓產(chǎn)線的建設(shè)和量產(chǎn),。然而,，就是這一比12吋晶圓“古老”多年的產(chǎn)品，8吋晶圓芯片產(chǎn)能從2018年起,，就處于明顯不足的狀況,，而從2019年和即將過去的2020年來看，8吋晶圓產(chǎn)能依然很緊張,，特別是在中國大陸地區(qū),，在多條12吋產(chǎn)線上馬的情況下，似乎有些忽視了8吋晶圓產(chǎn)能問題,?？傮w來看，無論是IDM,，還是晶圓代工廠,，8吋晶圓產(chǎn)能在我國大陸地區(qū)一直都很緊俏，產(chǎn)能利用率相當(dāng)高,。

　　出現(xiàn)這種狀況的原因主要是市場(chǎng)對(duì)模擬芯片的需求量一直在提升,，電源管理、功率器件,、CMOS圖像傳感器,、MEMS傳感器,、RF收發(fā)器、PA,、濾波器,，ADC、DAC等等,，大都投產(chǎn)在8吋晶圓產(chǎn)線里,。

　　SEMI預(yù)計(jì)，2019~2022年,，全球8吋晶圓產(chǎn)量將增加70萬片，增加幅度為14%,，其中,，MEMS和傳感器相關(guān)產(chǎn)能約增加25%，功率器件產(chǎn)能預(yù)估將提高23%,。據(jù)SEMI統(tǒng)計(jì),，2019年的15個(gè)新晶圓廠建設(shè)計(jì)劃中，約有一半是8吋的,。

　　圖：全球8吋（200mm）晶圓廠產(chǎn)能預(yù)估（來源：SEMI）

　　正因?yàn)槭袌?chǎng)需求如此強(qiáng)勁,，未來幾年對(duì)8吋晶圓產(chǎn)能的需求不斷提升，為了滿足需求,，新的產(chǎn)線建設(shè)陸續(xù)上馬,，這說明目前的產(chǎn)能無法完全滿足供給需求。那么,，8吋晶圓產(chǎn)能為何仍滿足不了應(yīng)用需求呢,？原因是多方面的。

　　首先,，當(dāng)然是模擬芯片應(yīng)用需求強(qiáng)勁,，特別是隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G及新能源汽車的逐步落地,，對(duì)功率器件（以IGBT和MOSFET為主）的需求相當(dāng)強(qiáng)勁,，而這也給了8吋晶圓更多的商業(yè)機(jī)遇。

　　其次,，8吋晶圓代工產(chǎn)能與交期一直都比較緊張,。主要晶圓代工廠的8吋線產(chǎn)能普遍緊張，而且,，大部分模擬,、分立器件市場(chǎng)由IDM大廠把持，如英飛凌,、德州儀器（TI）等,，但因產(chǎn)能有限,，這些IDM通常會(huì)將訂單外包給晶圓代工廠代工，同時(shí),，在從6吋轉(zhuǎn)向8吋過程中,，部分IDM的主要產(chǎn)能專注于12吋線，沒有額外增添8吋線,，這樣就不得不將8吋產(chǎn)品外包,。因此，大部分IDM擴(kuò)產(chǎn)幅度比需求增長幅度低,，外包的比例會(huì)越來越高,，這樣就加劇了晶圓代工廠訂單供不應(yīng)求的局面。

　　再有,，相關(guān)設(shè)備供給不足（很多設(shè)備廠都已經(jīng)不再出產(chǎn)8吋晶圓加工設(shè)備了,，因此，這些年全球,、特別是中國大陸地區(qū)的二手8吋晶圓設(shè)備很受歡迎）,、8吋硅片產(chǎn)量受限等，也都是形成整體市場(chǎng)產(chǎn)能吃緊的原因,。

　　12吋與8吋晶圓,，到底誰更香？

　　目前,，硅晶圓的主力是8吋和12吋的,，然而，早些年,，6吋（150mm）晶圓曾一度統(tǒng)治市場(chǎng),，6吋廠于1980年開始生產(chǎn)，當(dāng)時(shí)主要是英特爾在推動(dòng)其發(fā)展,，在那之前,，4吋還是市場(chǎng)主力軍。8吋晶圓廠在1990年開始快速增長,，當(dāng)時(shí)是以IBM與西門子合作生產(chǎn)64位DRAM為代表,，而12吋晶圓廠從2000年后開始穩(wěn)定增長。

　　產(chǎn)能方面,，8吋晶圓在1998年超過6吋晶圓產(chǎn)能并在2007年達(dá)到頂峰,，2008年，12吋晶圓產(chǎn)能超過8吋的,，8吋晶圓產(chǎn)能在2008年到2009年間下降,，但仍為增長趨勢(shì)。

　　1995年,，全球8吋晶圓廠的數(shù)量為70個(gè),，到2007年達(dá)到歷史最高峰的200個(gè),，到2015年底又降至180個(gè)，1999到2018年間,，全球總共關(guān)閉了76家8吋晶圓廠,，在2008-2009年金融危機(jī)期間，多數(shù)8吋晶圓廠關(guān)閉或轉(zhuǎn)型到12吋晶圓廠,。這主要是因?yàn)榫A尺寸越大,，可利用效率越高。12吋晶圓擁有較大的晶方使用面積,，得以達(dá)到效率最佳化,，相對(duì)于8吋晶圓而言，12吋的可使用面積超過兩倍,，具有更好的成本效益,。

　　除了前文給出的SEMI統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)之外，下面再來看另一組數(shù)據(jù),，來自IC Insights的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)顯示，2018-2021年間,，全球范圍內(nèi)可量產(chǎn)的12吋晶圓廠每年都會(huì)增加,，到2021年，將達(dá)到123家,，而這一數(shù)字在2016年為98家,，基本上所有新建設(shè)的晶圓廠都將用來生產(chǎn)目前急缺的DRAM、閃存,，或者增強(qiáng)現(xiàn)有的代工能力,。截至2016年底，12吋晶圓貢獻(xiàn)了全球IC晶圓廠產(chǎn)能的63.6%,，預(yù)計(jì)到2021年底這一數(shù)字將達(dá)到71.2%,，在這5年內(nèi)，以硅片面積計(jì)算的年復(fù)合平均增長率達(dá)到8.1%,。

　　2008到2016年期間,，總共有15座晶圓廠從8吋轉(zhuǎn)型為12吋的。與8吋晶圓相比,，12吋的本來已經(jīng)體現(xiàn)出了明顯優(yōu)勢(shì),。然而，從2016年開始,，8吋晶圓廠關(guān)閉的速度開始減緩,，而近兩年的市況似乎進(jìn)一步拉近了它們之間的距離。無論是產(chǎn)能需求,，還是新廠建設(shè),，或是舊廠拆除,、改造等，8吋線似乎煥發(fā)了第二春,。

　　總體來看,，無論從總體表面積，還是實(shí)際晶圓出貨量來看,，12吋晶圓都是現(xiàn)在使用的主力晶圓尺寸,。盡管如此，8吋晶圓廠仍然具備相當(dāng)長的生命力,。到2021年,，8吋晶圓的IC生產(chǎn)能力預(yù)計(jì)仍將保持增長態(tài)勢(shì)，以可用硅片總面積計(jì)算,，年均復(fù)合增長率預(yù)計(jì)為1.1%,。