半導體產業界下一個大型晶圓廠投資案,或者與尖端半導體製程技術競爭無關,而是一座用以製造類比與離散元件的8吋(200mm)合資晶圓廠;這是美國二手半導體設備業者ATREG執行長Stephen Rothrock的看法,他在促成晶圓廠資產交易方面有20年的經驗,並看好那樣一座大型晶圓廠將落地美國。

Rothrock表示,整體看來市場對8吋晶圓廠與設備的需求特別高,較新的12吋(300mm)晶圓設施與機台市場則呈現供應過剩。而他認為,在美國上紐約州崛起的半導體產業,已準備好進一步擴大規模:「我們尚未在美國看到新建8吋廠,但我認為在未來的18到24個月內很可能會出現──可能是生產類比IC、離散元件和功率產品,而且我猜測地點就在紐約州;」他指出,晶圓代工業者GlobalFoundries和一家丹麥的封測業者已經選定在當地投資。

由兩家公司合資建立一座8吋晶圓廠,分攤該廠的興建、裝機與營運成本,「這種商業模式在不遠的未來將獲得驗證…採用較低階幾何尺寸製程,但產能更高;」Rothrock指出,該晶圓廠也可能生產寬能隙(wide bandgap)半導體如碳化矽,或砷化鎵等其他特殊製程技術。

他預見一座可能會建置三層樓的廠房,其中兩個樓層各擁有10萬平方英呎的無塵室,最低樓層則是裝設空氣和水冷卻設備。

以合資模式建立8吋晶圓廠並非首例,如意法半導體(ST)、飛利浦(Philips)和摩托羅拉(Motorola)就曾在法國Grenoble合資建立Crolles2廠。飛利浦和台積電(TSMC)也曾在新加坡聯手建立一座8吋晶圓廠。Rothrock指出:「一起營運晶圓廠能讓各家公司減輕建設所需成本,且因為共同分擔成本與出貨更快,使得營運效益更佳;這對中型業者來說是不錯的策略。」

Rothrock指出,汽車、物聯網(IoT)和5G應用推動了以8吋晶圓生產零件的需求,台積電最近就宣佈在台灣興建一座8吋新廠的計畫;三星(Samsung)也看到了商機,最近表示將在未來兩年提升8吋晶圓廠的產能,從每年250萬片擴充到約350萬片。

但他也透露,目前所有8吋晶圓廠相關交易都面臨到一項挑戰,就是二手「8吋晶圓設備的供應數量非常有限──在世界任何地方都找不到一條完整的生產線。」

12吋廠不賺錢?

有分析師推測,GlobalFoundries最近出售一座12吋廠給ON Semi,顯示較舊的12吋廠已無法獲利,而類比IC業者要升級其技術。但Rothrock不贊同以上觀點。

因為12吋廠的產能是8吋廠的 2.5倍,所以類比和離散元件業者很難填滿這些較大尺寸晶圓廠的產能;這也是為什麼ON Semi交易需要三年過渡期的原因之一。此外產業界「目前12吋設備供應過剩,」賣家不太願意以便宜的價格脫手。

還有兩家類比和離散元件供應商投資12吋晶圓廠:美商德州儀器(TI)正在擴充位於美國德州Richardson的廠房;德國業者英飛凌(Infineon)則砸下19億美元(16億歐元)在奧地利Villach興建12吋廠。

根據SEMI的統計,目前全球量產中的8吋晶圓廠有231座,12吋廠則有127座;在考量新廠位置時,全球地緣政治變成一個越來越重要的考量點。Rothrock表示,「由於中國東部沿海的成本不斷提升,美國對於晶圓廠來說更具效益,美國政治人物也力促更多美國本地製造;」以TI為例,其新建12吋廠能創造1,500個工作機會,就是「對美國製造的有力支持。」

ATREG在中國沒有營業據點,但他對中國要實現半導體自給自足的計畫表示讚賞:「我認為他們終會實現自己的抱負,但要實現此遠大藍圖,會需要比他們所規劃的時間更長。」

Rothrock指出,來自中國的買主考慮了ATREG最近出售的8吋/12吋機台,也到美國明尼蘇達州、蘇格蘭,還有美國矽谷出售的晶圓廠「看貨」。此外,最近中國的買主還收購了美光(Micron)在義大利出售之12吋廠的75%資產。

編譯Patricia Lin;責編:Judith Cheng

(參考原文:Fab Joint Venture Seen for 200 mm,by Rick Merritt)