8月29日，三菱電機(jī)宣布，已在功率器件工廠福山工廠完成了該公司第一條300毫米（12英寸）晶圓生產(chǎn)線的安裝，該工廠負(fù)責(zé)功率半導(dǎo)體的晶圓工藝。
該生產(chǎn)線的安裝目標(biāo)是到2025財(cái)年將公司硅功率半導(dǎo)體晶圓工藝的產(chǎn)能較2020財(cái)年翻一番。計(jì)劃于2024年開始量產(chǎn)，目前已確認(rèn)使用同一生產(chǎn)線制造的晶圓的功率半導(dǎo)體芯片原型已經(jīng)過評(píng)估，并已達(dá)到設(shè)計(jì)的性能。
在全球脫碳、數(shù)字化趨勢下，功率半導(dǎo)體需求逐年上升，需要穩(wěn)定的供應(yīng)。在該公司之前，海外公司已經(jīng)在推廣300mm功率半導(dǎo)體，除該公司之外的國內(nèi)公司也在效仿。該公司還表示，基于該生產(chǎn)線的安裝，將通過增加功率半導(dǎo)體的產(chǎn)能并為市場提供穩(wěn)定的供應(yīng)，為實(shí)現(xiàn)脫碳社會(huì)做出貢獻(xiàn)。
三菱的功率器件野心
三菱電機(jī)于 2021 年 11 月 9 日舉行了功率器件業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)幫助會(huì)，并宣布將在未來五年內(nèi)向功率半導(dǎo)體業(yè)務(wù)投資 1300 億日元，直至 2025 年。該公司計(jì)劃在福山工廠（廣島縣福山市）新建一條 12 英寸（300 毫米）晶圓生產(chǎn)線，并計(jì)劃到 2025 年將其產(chǎn)能比 2020 年翻一番。
據(jù)該公司稱，由于汽車自動(dòng)化、消費(fèi)設(shè)備逆變器的進(jìn)步和工業(yè)/可再生能源的節(jié)能需求，功率器件市場在2020年到2025年之間將以12%的復(fù)合年增長率（CAGR）增長。而電氣化鐵路的發(fā)展，以及自動(dòng)化的進(jìn)步。預(yù)計(jì)會(huì)以速度擴(kuò)大。
三菱電機(jī)將公司功率器件業(yè)務(wù)的目標(biāo)設(shè)定為——到2025年銷售額2400億日元以上、營業(yè)利潤率10%以上。為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，三菱電機(jī)將重點(diǎn)關(guān)注增長預(yù)期較高的汽車領(lǐng)域和公司市場占有率較高的消費(fèi)領(lǐng)域，兩個(gè)領(lǐng)域按領(lǐng)域銷售的比例將從2020年的 50%提升到到2025年的65% 。
三菱電機(jī)還表示還表示，與 2020 年相比，公司計(jì)劃到 2025 年將晶圓制造（前道處理）的產(chǎn)能翻一番。封裝和檢測環(huán)節(jié)（后道工序）也將“及時(shí)、適當(dāng)?shù)赝度搿币詽M足未來的需求。按照三菱電機(jī)的計(jì)劃，公司在未來五年（至2025年）的投資規(guī)模約為1300億日元。
這項(xiàng)投資的一個(gè)典型例子是在福山工廠建設(shè) 8 英寸（200 毫米）和 12 英寸生產(chǎn)線。8英寸生產(chǎn)線將于2021年11月開始試運(yùn)行，并計(jì)劃于2022年春季開始量產(chǎn)。12英寸線的量產(chǎn)目標(biāo)是2024年。
新的12英寸生產(chǎn)線具有通過增加硅片直徑和通過自動(dòng)化提高生產(chǎn)力的優(yōu)勢，以及通過在內(nèi)部增加載流子存儲(chǔ)層實(shí)現(xiàn)低損耗的獨(dú)特“CSTBT cell結(jié)構(gòu)”晶圓。通過這種改進(jìn)，三菱電機(jī)希望能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗和提高生產(chǎn)率，三菱電機(jī)也將把它應(yīng)用到 RC-IGBT 上，以實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)品的差異化，而汽車領(lǐng)域和消費(fèi)領(lǐng)域?qū)⑹枪具@些產(chǎn)品的首個(gè)目標(biāo)市場。
三菱電機(jī)同時(shí)表示，公司也在加強(qiáng)對(duì) SiC 的努力，它具有從大型電動(dòng)汽車擴(kuò)展到中型電動(dòng)汽車的潛力。除了將獨(dú)特的制造工藝應(yīng)用于溝槽 MOSFET 以進(jìn)一步提高性能和生產(chǎn)力之外，該公司還考慮制造 8 英寸Si晶圓。
該公司表示，“我們將根據(jù)客戶的需求適當(dāng)?shù)厥褂霉韬?SiC 來加強(qiáng)我們的業(yè)務(wù)。通過提供集成了硅芯片 / SiC 芯片的模塊陣容，我們將滿足從小到大客戶的多樣化需求。”三菱解釋說。
2023年將有13座新300毫米晶圓廠投產(chǎn)
據(jù) Knometa Research 稱，截至 2022 年底，有 167 家半導(dǎo)體工廠加工 300 毫米晶圓，用于制造 IC，包括 CMOS 圖像傳感器和功率分立器件等非 IC 產(chǎn)品。
盡管半導(dǎo)體市場持續(xù)低迷，但2023年仍有13座新的300毫米晶圓廠投產(chǎn)。這些新晶圓廠主要用于功率晶體管、先進(jìn)邏輯和代工服務(wù)的生產(chǎn)。
根據(jù)截至 2022 年末的建設(shè)計(jì)劃，15 座 300 毫米晶圓廠將于 2024 年投產(chǎn)，其中 13 座用于生產(chǎn) IC。預(yù)計(jì) 2025 年開設(shè)的晶圓廠數(shù)量將創(chuàng)歷史新高，其中 17 座工廠計(jì)劃開始生產(chǎn)。由于2023年支出削減，一些原定于2024年開業(yè)的晶圓廠可能會(huì)推遲到2025年。到2027年，運(yùn)營中的300毫米晶圓廠數(shù)量將超過230座。
越來越多的 300 毫米晶圓廠正在建設(shè)中，用于制造非 IC 器件，尤其是功率晶體管。在大晶圓上處理芯片的制造成本優(yōu)勢對(duì)于以大芯片尺寸和高產(chǎn)量為特征的設(shè)備類型會(huì)發(fā)揮作用。具有這些特性的集成電路的示例包括 DRAM、閃存、圖像傳感器、復(fù)雜邏輯和微組件 IC、PMIC、基帶處理器、音頻編解碼器和顯示驅(qū)動(dòng)器。雖然與這些 IC 的芯片尺寸相比，大尺寸功率晶體管仍然很小，但它們的出貨量很大，并且足夠大，足以使 300mm 晶圓廠保持在具有成本效益的生產(chǎn)水平。
在2023年開業(yè)的13座300毫米晶圓廠中，有5座專注于非IC產(chǎn)品的生產(chǎn)，其中3座位于中國，2座位于日本。
今年新開業(yè)的 300 毫米晶圓廠中有三分之二用于代工服務(wù)，其中四家完全致力于為其他公司提供代工半導(dǎo)體制造服務(wù)。
ST 建立了兩個(gè)獨(dú)立的合作伙伴關(guān)系，以在法國克羅爾和意大利阿格拉特的現(xiàn)有工廠增加新的 300mm 晶圓廠產(chǎn)能。在克羅爾斯，意法半導(dǎo)體正在與 GlobalFoundries 合作，增加先進(jìn)邏輯和代工服務(wù)的新產(chǎn)能。在 Agrate，ST 和 Tower Semiconductor 正在增加混合信號(hào)、電源、射頻和代工服務(wù)的產(chǎn)能。
當(dāng)前市場萎縮帶來的大部分痛苦都體現(xiàn)在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域。毫不奇怪，2023 年沒有新的 300mm 晶圓廠用于內(nèi)存開放。（文：半導(dǎo)體行業(yè)觀察編譯自mynavi）
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