最近，有不少報道反映了半導體行業8英寸晶圓產能緊張的情況。其中有一些觀點，或者值得更深入的探討，或者略有偏頗，甚至有一定的誤區。在此做些許補充和探討如下。

一、8英寸晶圓產能是從今年開始出現緊張狀況，并將持續到2021年4月到5月。

個人觀點：本輪8英寸晶圓產能的緊張狀況，并不是今年才出現的新現象，而是早就開始了。

根據SEMI報告的數據，全球8英寸晶圓產線的數量在2007年達到199條登頂，隨后就已經開始逐漸下降，到2015年時只有178條，因此相關市場早就出現過供應緊張狀態。

我們目前看到的這一輪產能緊張狀況，實際上早在2015年末就已現端倪。當年產業出現了對200mm（即8英寸）晶圓廠芯片的超額需求，IC供應鏈開始緊張，導致2016年和2017年8英寸產能短缺。根據Semico Research制造總經理Joanne Itow的數據，2017年200 mm晶圓需求增長了9.2%。而到2018年，8英寸全年產能在年初就早早被預訂完畢。

根據超越摩爾領域的預測，8英寸晶圓需求的擴張從2017年開始，將至少持續到2023年。Lam Research副總裁兼Reliant產品部總經理Evan Patton甚至說：“在可預見的未來，我們預計200 mm設備的業務將持續增長。我們的規劃期限為2030年，且有跡象表明這個期限可能會進一步向后延長。”因此這一輪8英寸產能擴張，可能比目前網上很多報道中預測的2021年4到5月的周期要長得多。

二、8英寸晶圓產能的緊張，部分原因是由于8英寸晶圓產線數量不斷下滑，部分原因是設備廠商基本停止8英寸設備生產，許多二手設備和配件都買不到，導致維護困難。

個人觀點：8英寸產線數量和設備的制造翻新，雖然仍不能滿足市場需求，但實際上都在恢復性增長

最近網報的很多消息都指出，8英寸產線大多已經老舊，數量不斷下降。而求是緣半導體聯盟顧問莫大康更表示，“目前國際大廠早已停產8英寸設備”。如果是指幾年前，大致情形確實如此。但近年來，一些情況其實已經和正在發生改觀，因此補充如下：

在產線方面，正是由于本文第一點，本輪8英寸產能的緊張其實開始于幾年前，所以很多晶圓代工廠已經開始行動恢復8英寸產線的產能。比如，臺積電在2003年上海松江8英寸產線之后已經停止投資8英寸產線15年。卻在2018年底，再度出手在其南科6廠旁邊開建8英寸生產線。2019年SK海力士也在無錫投資新建8英寸晶圓代工廠。

根據SEMI報告的數據，8英寸產線（IDM+代工廠）在2016年已經恢復到188條。2019年底，全球15個總投資金額達380億美元的Fab廠中，約有一半用于8英200mm晶圓尺寸生產線再次迎來小幅度增長。到2020年年底，8英寸產線數量將恢復性增長到191條——相當于2008年時的業界水平。而到2021年年底，將繼續增長到202家——這將超過2007年199條的歷史記錄。

在設備方面，由于同一原因，包括ASML、KLA-Tencor、Lam Research、TEL這樣的頂尖設備供應商都已經開始制造新的200 mm晶圓設備。而且二手翻新設備也在行動中。比如Lam Research開發和翻新蝕刻、沉積和清潔相關的8英寸設備；Applied Materials公司在制造新的200 mm設備同時，也在各個細分市場進行翻新。而東京電子在提供8英寸機臺之外，還推出OEE（整體設備效率）硬件和軟件升級，翻新和改善老舊8英寸設備的性能。

三、8英寸晶圓支持90納米或更低端制程的芯片產品

個人觀點：這樣的早期標準，應當根據技術進步的現狀進行修訂和調整

確實，最早的8英寸晶圓制程支持度就是在90nm。一般而言，這也是現在業內對8英寸晶圓與12英寸晶圓的工藝分界線的通用判斷標準。

但是應當注意到：隨著近年來工藝技術發展水平的進步，8英寸晶圓能夠支持的制程，已經部分上移到70nm，甚至65nm，這為8英寸產線的商業壽命又做了一次有益的延長。比如2018年初三星就宣布的8英寸晶圓代工技術服務中，就既有成熟的180nm、130nm、90nm制程，也包括了65nm的eFlash以及70nm的顯示器驅動IC的解決方案。8英寸晶圓適用制程向高端延伸，既顯示出8英寸產線增添了新的生命力，也暗示著新型8英寸產線的投資額將繼續攀升。

四、8英寸產線的投資成本遠低于12英寸產線，是8英寸產線產能緊張的原因之一

個人觀點：關于產線投資成本的問題，應當綜合芯片產品和設計、代工收益、投資規模、月產能、設備折舊等多方面綜合考慮，不好一概而論。

首先看投資和月產能。整體來看，12英寸晶圓產線的投資確實比8英寸產線要高。但也要看具體項目。

比如，中芯國際在上海的12英寸的SN1工廠而言，建設成本達到100億美元，大約700億人民幣左右。但是，2020年9月26日，浙江嘉興海寧市海芯微12英寸晶圓生產線項目開工，總產能每月10萬片晶圓/月，總投資額才100億元人民幣。二者同為12英寸查詢，投資相差很大。

再如2018年臺積電新建的8英寸晶圓產線，投資額新臺幣500億元，約合16.2億美元差不多才100億人民幣。2020年05月30日 ，中車產業園在贛州經開區建8英寸晶圓，一期年產50萬片絕緣柵雙極型晶體管IGBT功率芯片，投資80億元。這兩個8英寸產線的投資，與嘉興12英寸產線的投資相差不多。

再從研發角度看，通常一個芯片產品的研發設計費用，至少有10倍以上的產品銷售額，才能保證達到財務均衡。而低端制程的產品，研發費遠低于高制程產品。根據Semiengingeering網站上的說法，研發28nm及以上芯片的費用在5000萬美元以上，而16nm芯片在1億美元，10nm在1.74億左右，7nm芯片在3億美元左右，而5nm芯片在5.5億美元左右。而紫光展銳科技有限公司執行副總裁周晨表示，展銳研發的某型6nm芯片，其研發投入至少在2-3億美元以上。由此可見高端制程的芯片產品，其設計研發費用是驚人的。

另外一方面，是芯片代工的收入。在這一點上，高端制程占盡風光。以純代工邏輯芯片為例，2018年第二季度的代工平均價格，8英寸晶圓計，0.5微米制程370美元/片， 0.35微米制程380美元/片，0.18微米制程625美元/片，0.13微米制程710美元/片；而12英寸晶圓，90nm 制程為1，800美元/片，65nm制程為2，100美元/片，45/40nm/片為2，655美元/片，28nm制程為3，010美元/片，20nm或更高端制程為6，050美元/片。

與其說8英寸產線的主要優勢，是初始的投資成本低，不如說是當前的折舊費用低。第一座8英寸晶圓廠是1990年出現的，大部分現存8英寸廠家都是10年甚至更長時間之前建成的，按照業內5年-10年的折舊率，即便不使用加速折舊法，也基本上已經折舊完畢。因此8寸產線的利潤率很高。而高端制程產線大多是近年建成 ，近期折舊費用負擔很高，要等折舊期到尾聲后，盈利水平優勢才能凸顯出來。當然，高端工藝制程雖然投資門檻高，折舊高，但只要良率高、達滿產，收益，特別是折舊期后的利潤還是有保障的。

小結

綜上所述，8英寸晶圓代工產能緊張，本質上是近年來工業物聯網、汽車互聯網和新能源等諸多領域共同發力的結果。因此，8英寸晶圓產能約束的問題，應當從更廣闊的產業發展趨勢去判斷，而不應局限在代工產線這一個環節以及投資門檻這一個角度去分析。與此同時，我們也不應忘記，即便因為華為被制裁，抑制了一部分需求，28nm-5nm高端制程的產能仍然很快被全球各大芯片巨頭瓜分。因此，12英寸晶圓的產能同樣是非常緊張的。正是在這樣一個幾乎是中高端制程全產業鏈供不應求的大環境中，中國半導體行業才迎來了所謂“黃金十年”的戰略機遇期。
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