半導體晶圓廠全球布局及產能盤點(上)
日前,中國海關總署將“集成電路”原產地認定改為了流片地,一度引發了半導體行業從業者的關注。這意味著,在美國流片的芯片無法再通過第三國封裝轉口至中國來避稅。若流片環節在中國大陸地區或與中國存在關稅優惠協定的國家/地區,就可以享受優惠稅收政策。
值得注意的是,半導體巨頭們經過多年布局,早已將產能分散到不同地區。在此背景下,《國際電子商情》梳理了半導體巨頭的晶圓廠布局及產能。受篇幅所限,本系列文章拆分為上、下兩篇,上篇聚焦晶圓代工廠(Foundry),下篇關注垂直整合制造商(IDM)。
美、日先進工藝占比將提升,中國大陸成熟制程占比加大
在正式開始討論各晶圓代工廠的工廠布局及產能分配之前,我們首先可以觀察各國/地區先進工藝與成熟工藝版圖及產能分配情況。
圖1:2023至2027年,全球先進制程(左)、成熟制程(右)版圖占比 制圖:國際電子商情 數據來源:TrendForce
此前,TrendForce針對2023至2027年期間的先進制程和成熟制程進行了預測。
中國臺灣的先進制程版圖占比從71%下降到54%,美國從9%增長到21%,日本從0增長到4%。先進工藝版圖的變化主要由臺積電海外布局帶動——因地緣政治因素的影響,半導體區域化程度進一步加深,臺積電把部分先進工藝產能轉移到美國、日本,這些地區的臺積電新工廠在未來幾年將陸續達產。
在成熟制程(大于28nm)方面,2023至2027年期間,隨著中國大陸地區的擴產、新建項目陸續達產,在28nm及以上成熟制領域快速搶占市場,該地區成熟制程的占比從31%飆升到47%。對比之下,中國臺灣地區的占比明顯降低,從45%縮減到36%。
據短期內的市場預測,2025年臺積電的8英寸產能利用率預計保持在約80%的水平,占據全球20%左右的8英寸晶圓市場份額。同時,在12英寸晶圓領域,臺積電的投片規模占比預計接近41%。而除三星擁有11%的占比外,其他晶圓代工廠的占比均在個位數。
圖2:2025年全球晶圓代工產業各企業營收占比預計 制表:國際電子商情 數據來源:TrendForce
圖2是2025年全球晶圓代工廠營收占比,全球90%的晶圓代工營收被五大晶圓代工廠占據——臺積電(TSMC)約占66%,三星(Samsung)約占9%,聯電(UMC)、中芯國際(SMIC)、格羅方德(Global Foundries)各占5%。在此基礎上,筆者梳理了全球前10大晶圓代工廠的晶圓廠布局及產能等信息。
臺積電
表1:臺積電全球晶圓廠布局(本表只統計已量產晶圓廠)
臺積電晶圓廠數量眾多,筆者依據已量產和待量產分拆成兩個表格。
根據表1顯示,截至目前,臺積電在全球至少有14座已經量產的晶圓廠——在中國臺灣有4座12英寸超大晶圓廠(Fab 12、Fab 14、Fab 15、Fab 18)、4座8英寸晶圓廠(Fab 3、Fab 5、Fab 6、Fab 8)和1座6英寸晶圓廠(Fab 2);在中國大陸有1座12英寸晶圓廠(Fab 16)、1座8英寸晶圓廠(Fab 10);在美國有1座12英寸晶圓廠(Fab 21)、1座8英寸晶圓廠(Fab 11);在日本有1座12英寸晶圓廠(JASM Fab 1)。
基于以上晶圓廠,截至2024年底,臺積電及其子公司所擁有及管理的年產能超過1,600萬片12英寸晶圓當量,僅4座超大12英寸晶圓廠的年產能就超過了1,274萬片。臺積電也在8英寸晶圓領域發力,SEMI數據顯示,2024年全球8英寸晶圓廠月產能達690萬片(全年約8,280萬片),其中臺積電占約7.2%(以600萬片/年估算)。
表2:臺積電待量產晶圓廠
近幾年來,臺積電在全球各地也新建、規劃了數座12英寸晶圓廠。2025年臺積電將會有不少新產能開始陸續達產,其位于臺灣的兩座12英寸晶圓廠在2025年開始量產,這兩座晶圓廠專為2nm及以下制程建設。其中,在新竹市的Fab 20計劃2025年進行試產,試產線月產能為3,000-3,500片,到年底月產能達5萬片晶圓,2026年目標月產能12至13萬片;在高雄市的Fab 22 2025年下半年量產,該工廠服務于AI、5G、IoT等高增長領域。
另據臺積電此前公布的規劃,該公司將在美國亞利桑那州分階段擴建至6座晶圓廠,同時還將配備2座先進的封裝設施和1座研發中心,共同構建起一個全面的半導體制造生態系統。業內分析師認為,臺積電可能會以其在該州的首座晶圓廠(Fab 21)為基礎,分三期建設最終形成包含6座工廠的千兆級晶圓廠集群,目標是主導3nm及更先進制程產能。
如今,Fab 21已經量產(4nm)芯片,其目標月產能為2.4萬片。此外,臺積電還計劃后續在亞利桑那州生產更先進的芯片,2026年實現3nm量產,2030年實現2nm量產。根據規劃,臺積電在亞利桑那州所有晶圓廠建設完畢后,該公司大概會有30%的2nm芯片將在美國制造。不過,受成本超支、人才短缺等問題影響,后續擴建進度滯后于原計劃。臺積電2025年財報顯示,該項目已經連續四年虧損,業界推測,臺積電可能優先完成3-4座工廠的階段性目標,后續視供應鏈和市場需求再行決策。
在日本,臺積電與索尼、豐田等合資的JASM項目(12英寸)的二期(JASM Fab 2)規劃將于2027年投產,JASM Fab 2計劃生產6/7nm芯片,產能規劃為5萬片/月。該項目的一期已經于2024年Q4正式量產,主要生產28/22nm車用芯片,一期目標產能為5萬片/月。
為滿足歐洲汽車及工業領域日益增長的產能需求。臺積電還與博世、英飛凌及恩智浦半導體在德國德累斯頓共同投資建設了歐洲半導體制造公司(ESMC),臺積電持有70%的股份,博世、英飛凌和恩智浦半導體各占股10%。該工廠將采用臺積電在28/22nm平面CMOS及16/12nm FinFET前沿工藝技術,每月生產4萬片12英寸晶圓,預計在2027年投產。
三星
圖3:三星在全球的生產中心(包括晶圓廠和封測廠) 圖片來源:三星官網
三星在全球的晶圓代工布局主要分布在韓國器興、平澤、華城,美國德州,中國西安。
表3:三星Foundry晶圓廠布局
三星在韓國的12英寸晶圓代工產能以華城為核心,形成三角支撐布局,而平澤作為新興基地正在持續擴建。其12英寸晶圓代工廠在韓國的布局如下:在器興有1座、華城有3座、在平澤至少有1座。三星在華城正在擴建2nm生產線,但尚未完全投產。此外,平澤計劃建設5個廠區,目前P1、P2、P3已建成,P4、P5正在建設中,P3工廠雖以存儲芯片為主,但也包含晶圓代工產能。
三星在中國西安也有一個12英寸NAND閃存生產基地,其一期2014年投產,二期2021年滿產。根據規劃,該基地1、2期總產能25萬片/月,約占三星NAND總產量的40%,主要生產3D NAND閃存芯片,面向消費電子及數據中心存儲市場。
三星在美國工有2座晶圓廠——奧斯汀廠生產65nm至14nm的邏輯芯片,其產能占三星邏輯芯片總產能的30%(約4萬片/月12英寸晶圓);泰勒晶圓廠于2021年宣布投資建設,原計劃在2024年下半年投產,采用5nm工藝進行生產,初期月產能設定為2.5萬片晶圓。該工廠主要致力于生產適用于移動設備、5G、高性能計算和AI領域的芯片。然而,由于通貨膨脹和政府補貼審批延遲等問題,工廠的量產時間被推遲了。
在8英寸產線方面,三星在韓國器興共有6條8英寸晶圓產線,主要面向成熟制程工藝,未來或轉向特種工藝。這6條8英寸產線規劃產能為20萬片/月,但其2024年產能利用率只有50%,即10萬片/月。
格羅方德
格羅方德(Global Foundries)是一家美國的晶圓代工廠。2018年8月,格羅方德宣布擱置7nm及以下先進制程研發計劃。未來,公司主要面向汽車、移動設備、家庭和工業物聯網、通信基礎設施和數據中心四大市場提供性能、功率和可靠性兼備的產品。
圖4:格羅方德全球分布情況 圖片來源:格羅方德官網
表4:格羅方德晶圓廠布局
截至2025年5月,格羅方德在全球實際運營至少6座晶圓廠,分布于美國、德國和新加坡地區。其中,2017年啟動建設的成都12英寸廠原計劃為全球首條22nm FD-SOI產線,但2024年相關資料未將其列為核心基地,推測其可能受建設延遲或戰略調整影響。
在宣布退出7nm及以下工藝之后,格羅方德還積極展開了精簡瘦身的舉措,出售了數座晶圓廠。例如,2019年1月,格羅方德宣布出售其新加坡的Fab3e晶圓廠(8英寸)給世界先進;2019年4月,又宣布出售紐約州的Fab 10晶圓廠(12英寸)給安森美。這些舉措標志著格羅方德戰略重心的轉移,聚焦于優化現有產能與高利潤領域,以適應市場變化并提升競爭力。
中芯國際
中芯國際向全球客戶提供8英寸和12英寸晶圓代工與技術服務,該公司總部位于上海,在上海、北京、天津、深圳建有多座8英寸和12英寸晶圓廠。
圖5:中芯國際全球布局(藍色圓點為其晶圓代工廠布局) 圖片來源:中芯國際官網
中芯國際的晶圓廠主要集中在中國大陸地區。從中芯國際2024年整體來看,其8英寸晶圓月產能為45萬片,12英寸晶圓月產能為25萬片。目前,中芯國際在上海、北京、天津、深圳建有三座8英寸晶圓廠和四座12英寸晶圓廠,四地均各有一座12英寸晶圓廠在逐步推進中。
表5:中芯國際晶圓廠布局
中芯國際自2020年起規劃了四座12英寸晶圓廠(中芯京城、中芯深圳、中芯東方、中芯西青),規劃新增總產能34萬片/月,到2025年,這些晶圓廠開始陸續達產,疊加現有廠區擴建和先進制程研發項目,公司正加速構建覆蓋全國的成熟制程產能網絡。
聯華電子
表6:聯電晶圓廠布局
聯華電子(以下簡稱聯電)擁有4座12英寸晶圓廠,7座8英寸晶圓廠和1座6英寸晶圓廠。其12英寸晶圓廠產能及制程工藝如下:
- 位于臺南的Fab 12A于2002年進入量產,運用先進14nm制程為客戶生產客制化產品;12A的研發制造復合廠區由三個獨立的晶圓廠,P1 & 2、P3 & 4、及P5 & 6廠區組成,目前產能超過8.7萬片/月。
- Fab 12i位于新加坡白沙晶圓科技園區,是聯電的特殊技術中心,提供客戶多樣化的應用產品所需IC,產能達5萬片/月;目前,Fab 12i正在進行擴建,擴建計劃分兩期完成,一期新增3萬片/月(2026年量產)。
- 位于中國廈門的聯芯(12X廠)于2016年第四季量產,其總設計產能為5萬片/月。
- 2019年10月,聯電取得位于日本的USJC所有股權,提供最小至40nm的邏輯和特殊技術,該工廠產能約為3.84萬片/月。
華虹集團
表7:華虹集團晶圓廠布局
華虹集團(HHGroup)作為全球領先的特色工藝晶圓代工企業,特色工藝在其技術發展中占據重要的地位。華虹集團包括華虹宏力和上海華力的產能。
華虹宏力自建設中國大陸第一條8英寸集成電路生產線起步,目前在上海金橋和張江建有三座8英寸晶圓廠(華虹一廠、二廠及三廠),月產能約18萬片。華虹宏力工藝技術覆蓋1微米至90nm各節點,其嵌入式非易失性存儲器(eNVM)、功率器件、模擬及電源管理和邏輯及射頻等差異化工藝平臺。
此外,華虹宏力和國家集成電路產業投資基金股份有限公司、無錫錫虹聯芯投資有限公司等在無錫高新技術產業開發區內,合資設立了華虹半導體(無錫)有限公司。其一期項目有一座月產能4萬片的12英寸晶圓廠(華虹七廠),工藝節點覆蓋90nm至65/55nm,支持物聯網等新興領域應用。
上海華力則定位于先進邏輯工藝晶圓代工,主要覆蓋邏輯集成電路代工服務。上海華力有兩座12英寸晶圓廠(華虹五廠和華虹六廠),合計月產能約7.5萬片,可提供65/55nm至28/22nm不同技術節點的芯片制造技術服務。
世界先進
世界先進擁有共5座8英寸晶圓廠,其中4座位于臺灣,1座位于新加坡,2025年年產能約為345萬片8英寸晶圓。該公司專注于成熟制程(0.5μm至0.11μm工藝節點),主要服務于消費電子、汽車電子、數據中心等領域。
圖6:世界先進5座8英寸晶圓廠產能分布 圖片來源:世界先進官網
其晶圓一廠是世界先進(VIS)的創始廠,早期以DRAM生產為主,2004年轉型為邏輯代工;晶圓二廠2008年收購自華邦電子的8英寸廠,初期以存儲芯片為主,后逐步轉向邏輯代工;晶圓三廠2014年收購自南亞科技的8英寸廠,并整合勝普電子設備;晶圓五廠是2022年購入友達光電的L3B廠房(原38廠);新加坡廠(四廠)是2020年收購格羅方德的Fab 3E 8英寸廠。
2024年,世界先進宣布與恩智浦合資建設首座12英寸廠(VSMC),總投資78億美元,計劃2027年量產,月產能達5.5萬片12英寸晶圓(等效八英寸約11萬片)。該廠主攻車用PMIC、模擬及混合信號芯片,預計2029年完全達產。
力積電
圖7:力積電晶圓制造廠信息 圖片來源:力積電官網
力積電擁有4座12英寸晶圓廠與2座8英寸晶圓廠,每月提供40萬片(等效8英寸晶圓)的代工產能,最新P5廠將繼續擴大產能。力積電當前量產制程以55nm至22nm為核心,同時保留更成熟的180nm至90nm生產能力,暫未涉足10nm以下先進制程。其技術路線強調通過工藝優化和細分市場深耕實現差異化競爭。
高塔半導體
圖8:高塔半導體晶圓廠布局 圖片來源:高塔半導體官網
以色列晶圓代工廠高塔半導體(Tower)通過收購、合作與自建,形成了覆蓋北美、歐洲、亞洲的多區域晶圓廠網絡,其核心布局如下:
- 以色列米格達勒埃梅克8英寸晶圓廠:其工藝覆蓋0.18μm至0.13μm,支持Sensors、Power、RF SOI、SiGe等產品,專注模擬、射頻和高性能電路,服務于汽車、工業及消費電子領域,
- 美國加利福尼亞州紐波特比奇8英寸晶圓廠:工藝覆蓋0.5μm至0.13μm,支持SiGe、MEMS、RF SOI、SiPho等產品。
- 德克薩斯州圣安東尼奧基地的8英寸晶圓廠:專注0.18μm工藝的RF SOI、Power、SiGe、SiPho等產品。
- 高塔半導體通過與松下合資的TPSCo(高塔持股51%)掌控三座工廠:礪波(8英寸)聚焦18μm工藝的車用模擬芯片及分立器件;魚津(12英寸)專注于65/45nm的射頻CMOS/SOI和圖像傳感器;新井(8英寸)作為補充產能支撐車規芯片制造。
- 高塔半導體與意法半導體在意大利阿格拉合作建設12英寸晶圓廠是,兩者共享潔凈室和基礎設施,該晶圓廠最高支持65nm工藝,主要用于汽車、工業以及個人消費電器中的功率、模擬混合信號與射頻芯片制造。
- 高塔半導體與英特爾合作:后者在其新墨西哥州的12英寸晶圓廠生產高塔半導體的65nm電源管理BCD流程等產品。
東部高科
韓國晶圓代工廠東部高科(DB HiTek)憑借0.35微米至90nm的制造工藝技術,月產量可達15.4萬片8英寸晶圓,其產品廣泛應用于電視、電腦、移動設備、汽車等領域的核心零部件。該公司不僅推動邏輯代工技術的先進化,還逐步擴大模擬、混合信號等高盈利性半導體代工服務的比重,持續鞏固其業務基礎。
晶和集成
圖9:晶和集成技術藍圖 圖片來源:晶和集成官網
目前,晶合集成12英寸晶圓單月產能超10萬片,其產品涵蓋DDIC、CIS、MCU、PMIC及邏輯應用等平臺。2024年,取得55nm中高階BSI及堆棧式CIS芯片工藝平臺實現大批量生產;55nm車載顯示驅動芯片量產;40nm高壓OLED顯示驅動芯片現已實現批量生產;28nm邏輯芯片通過功能性驗證,成功點亮電視面板等成果。