模拟IC晶圆厂正在复兴吗？

shuszhao

中国台湾模拟IC供应商将在今年第三季刷新成长记录；同时，随着晶圆厂产能持续扩增，似乎也拉抬了模拟芯片销售的成长。这一消息预示着当芯片短缺出现在全球头条新闻时，模拟、电源管理和射频(RF)芯片的供应链将重新调整。
根据市调数据显示，台系模拟IC供应商——包括致新科技(GMT)、台湾模拟科技(AAT)、通嘉科技(Leadtrend Technology)、茂达电子(Anpec Electronics)和杰力科技(Excelliance MOS)——预计第三季的电源管理、快充、MOSFET和控制器芯片将大幅成长。
其次，业界一家大型模拟芯片制造商将与另一家专业晶圆厂携手优化IC制造利用率，从而最大限度地提高模拟、电源和混合信号的生产。意法半导体(STMicroelectronics；ST)与高价值模拟晶圆厂Tower Semiconductor的合作，主要目标在于为其于意大利Agrate Brianza厂现正建设中的Agrate R3 300mm 晶圆厂提高产能利用率(图1)。

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图1：ST-Tower晶圆厂合作着眼于提高模拟芯片的产能利用率以及实现更具有竞争力的晶圆成本。（数据源：STMicroelectronics）

Tower将挪用该晶圆厂约三分之一的空间的来安装设备，并预计使其于模拟RF、电源平台、显示器和其他半导体组件的300mm代工厂产能增加3倍。该晶圆厂预计将于2021年底完成装机，并于2022年下半年开始投产。


收购模拟晶圆厂

除了策略合作伙伴关系，模拟芯片供应链也掀起了收购晶圆厂的行动。例如，德州仪器 (Texas Instruments；TI)以9亿美元收购了美光科技(Micron Technology)位于犹他州Lehi的300mmm半导体厂(图 2)。在逐步重组该晶圆厂后，TI计划从65nm和45nm工艺开始生产其模拟和嵌入式芯片，并根据需要升级更先进的工艺技术节点。

                               
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图2：Lehi 晶圆厂最初是为内存芯片所建造的，也易于转换为其他用途。（图片来源：Micron Technology）

值得一提的是，Lehi 晶圆厂最初是美光科技为其3D XPoint内存芯片而建造的，但在其退出3D XPoint业务的几个月后很快地找到了买家。如今，TI将改造这座200万平方英呎的晶圆厂，用于制造模拟和嵌入式芯片。
继TI购买美光300mm晶圆厂仅一周后，Nexperia也宣布另一项晶圆厂收购消息。2021年7月5日，Nexperia宣布100%收购Newport Wafer Fab的所有权，该晶圆厂可在200mm晶圆上制造电源和化合物半导体 IC。英国Newport Wafer Fab成立于1982年，每月产能达35,000片晶圆，涵盖从使用薄晶圆方法的MOSFET和沟槽IGBT到CMOS、模拟和化合物半导体等范围广泛的各种芯片(图 3)。

                               
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图3：这座位于英国的半导体代工厂在2017年成为Newport Wafer Fab之前，曾经隶属于ST、International Rectifier (IR)和英飞凌科技(Infineon Technology)所有。（来源：Nexperia）

Nexperia于2016年从恩智浦半导体(NXP)的标准产品部门分拆出来，并被卖给中国的北京建广资产管理公司(Jianguang Asset Management)和Wise Road Capital。但是，Nexperia公司总部如今仍然设于荷兰。在收购Newport Wafer Fab后，预计将有助于Nexperia用于补充在英国曼彻斯特和德国汉堡的两座晶圆厂。同时，Newport Wafer Fab可能将该公司的半导体设计业务独立出来，成为一家专注于汽车级产品——包括MOSFET、IGBT、模拟和化合物半导体的新企业。
在该领域的这一波扩产与收购晶圆厂之旅清楚地表明，虽然半导体产业深陷制造产能短缺的困境，并预期这一吃紧状况将持续到 2022 年，然而，模拟芯片制造商正积极采取各种措施，期望在不久的将来纾解这一场全球芯片荒。此外，这也进一步加速了模拟芯片产业朝向“低单位成本+量产出货”的规模经济策略前进。

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