美國大舉擴充成熟製程

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近年來,圍繞5nm、3nm乃至2nm等先進製程的角力持續成為全球半導體產業的“高光時刻”。儘管製造成本高昂,各國仍不惜重金投入,背後正是半導體戰略價值不斷上升的體現。然而,競爭的戰線並不止於先進製程。28nm及以上的成熟製程,以及儲存晶片的製造能力,正日益成為各國產業政策的另一核心焦點。
美國一方面在公開場合多次批評中國在成熟製程領域的快速擴張,擔憂其引發全球供需失衡及價格戰;但另一方面,其自身也在悄然加碼佈局。透過向格羅方德(GlobalFoundries,GF)、德州儀器(Texas Instruments,TI)和美光科技(Micron Technology)等企業注入鉅額投資,美國正在穩步推進其在成熟製程與儲存晶片領域的產能擴張。
美國大力押注成熟製程
美國半導體領域正迎來史上最大規模的成熟製程擴產浪潮,各大廠商紛紛加碼本土投建,政府補貼與企業自籌資金共同發力,全面提升國內製造能力。尤其在2022年《晶片與科學法案》(CHIPS and Science Act)頒佈後,美國不僅著力扶持先進製程,也將鉅額財政資源投入到成熟製程產能建設中。
德州儀器(TI):600億美元重拳佈局
TI在模擬晶片領域一直雄霸,其在工藝技術開發與半導體制造方面的內部能力,構成其一項重要的競爭優勢,這使其能夠實現更低的成本與更強的供應鏈控制力。近幾年來,TI一直在大幅的擴產300mm投資,根據TI 2024年的財報,2024年TI的資本支出為48.2億美元,2023年為50.7億美元,兩年均主要用於半導體制造裝置和工廠建設,足見其對製造所下的重注。
更甚的是,就在今年6月中旬,TI宣佈將在德克薩斯(Sherman/Richardson)州及猶他(Lehi)州共興建七座300 mm晶圓廠,總投資超過600億美元,至少新增60,000個就業機會。這將是美國曆史上對基礎半導體制造業最大的投資,也創下了美國成熟晶片生產投資記錄。
  • 德克薩斯州謝爾曼:當前謝爾曼已動工兩廠,SM1於今年投產,SM2外牆也已完工,未來將再建兩座晶圓廠SM3和SM4,用於大量生產模擬及嵌入式晶片。
  • 德克薩斯州理查森:位於理查森的第二家晶圓廠RFAB2繼續全面投產,並延續了該公司 2011年推出全球首家300毫米模擬晶圓廠RFAB1的傳統。
  • 猶他州利海:TI正在加速其在利海的首座300毫米晶圓廠LFAB1的建設。此外,與LFAB1 相連的TI在利海的第二座晶圓廠LFAB2的建設也正在順利進行中。
圖源:德州儀器
根據TI的預測,預計到2034年,其將從CHIPS法案中獲得75億至95億美元的支援,包括符合條件的美國製造投資的ITC,以及最多16億美元的直接撥款,支援其德克薩斯州謝爾曼和猶他州利海建設的三座大型300毫米晶圓廠。2024年,TI已從合格資本支出中獲得5.88億美元的相關現金收益。
格芯:160億美元擴能計劃
2025年6月4日,格芯宣佈,與特朗普政府合作,並在致力於實現其供應鏈關鍵部件本土化的領先科技公司的支援下,計劃投資160億美元,擴大其位於紐約州和佛蒙特州的工廠的半導體制造和先進封裝能力。格芯的代工客戶有蘋果、SpaceX、AMD、高通、恩智浦和通用汽車等,這些公司正致力於將半導體生產轉移回美國。
格芯此次投資以公司現有的美國擴張計劃為基礎,其中包括超過130億美元用於擴建和現代化其位於紐約和佛蒙特州的工廠,以及為其近期啟動的紐約先進封裝和光子學中心(這是美國首個專注於矽光子封裝的先進封裝和光子學中心)提供資金。格芯還將額外投入30億美元,用於開展專注於封裝創新、矽光子學和下一代氮化鎵(GaN)技術的先進研發專案。這些投資總計160億美元,旨在鞏固美國半導體領域的領先地位,並加速人工智慧、航空航天、汽車和高效能通訊領域的創新。
此前,在2024年2月,GlobalFoundries獲美國財政部提供約15億美元,用於成熟製程產能擴充套件,目標每年新增產出約100萬片晶圓用於車用、電源及防務應用。
美光:2000億美元,記憶體擴產風暴
2025年6月12日,美光和特朗普政府宣佈,將在美國投資約1500億美元用於記憶體製造,另撥500億美元用於研發,合計創造約9萬個就業機會。這些投資旨在使美光公司滿足預期的市場需求,保持市場份額,並支援其實現在美國生產40% DRAM 的目標。
在製造方面,包括在愛達荷州建設兩座尖端高產量晶圓廠,在紐約州建設多達四座尖端高產量晶圓廠,擴建並現代化其位於弗吉尼亞州的現有製造晶圓廠,提升先進的HBM封裝能力。美光公司位於愛達荷州的首家工廠已取得關鍵建設里程碑,DRAM 晶片計劃於2027年投產。愛達荷州第二家工廠將提升美光公司在美國的DRAM產能,滿足人工智慧 (AI) 推動的日益增長的市場需求。此外,公司預計將於今年晚些時候在紐約州完成州和聯邦政府的環境審查程式後開始進行土地準備工作。美光公司預計愛達荷州第二家工廠將先於紐約州第一家工廠投產。在愛達荷州第二家晶圓廠竣工後,美光計劃將先進的HBM封裝能力引入美國。
美光科技預計其在美國的所有投資都將符合先進製造業投資抵免 (AMIC) 的資格,並且該公司已獲得地方、州和聯邦政府的支援。其中包括高達64億美元的《晶片法案》直接撥款,用於支援在愛達荷州和紐約州建設兩座晶圓廠,以及在弗吉尼亞州建設和現代化晶圓廠。紐約州還為該專案提供了高達 55 億美元的綠色晶片法案 (GREEN CHIPS) 激勵措施。
產能規模:GF與TI有多大“馬力”?
不可否認,國內不少晶圓廠近年來確實在擴建的過程中,但從產能數字看,美國成熟製程的供應體量絕不輸於中國。
首先讓我們先來看下國內晶圓廠的產能情況:截至2024年末,中芯國際摺合8英寸標準邏輯月產能達到94.8萬片(摺合8英寸標準邏輯數量等於12英寸標準邏輯數量乘2.25)。過去幾年,中芯國際陸續宣佈了在北京、深圳、上海、天津要擴建的專案,據中芯國際透露,目前這些專案基本上勻速直線擴張,大概每年5萬片12英寸上下這樣的產能增加,正好也對應了中芯國際一年投資大概 75 億美元裡面八成用來買裝置,其他是用來買地、蓋房子、建立基礎設施等,這是一個非常健康的速度。
華虹是全球第五大、大陸第二的純晶圓代工廠,2024 年全年華虹半導體銷售晶圓的數量為 454.5 萬片(摺合 8 英寸晶圓),同比提升 10.8%。新建產能方面,華虹製造專案(華虹九廠Fab9)於2023年6月舉行開工儀式,2024年底投片量產,規劃月產能8.3萬片,聚焦先進特色IC 和高階功率器件,主要應用於車規級工藝製造平臺。2025年第一季度,Fab 9開始貢獻收入,產能爬坡比較快,到今年年中大約是2-3 萬片/月的範圍,至今年年底,大約是在 4 萬片/月以上,到明年第一季度,應該可以達到整個第一階段的滿負荷水平,約為6萬片/月。
TI 是全球最大的模擬晶片供應商之一,專注於 65–130 nm 及以上的成熟工藝,據不完全統計,目前TI的主要工廠包括:
  • RFAB1(理查森):20,000 片/月
  • DMOS6(達拉斯):22,000 片/月
  • LFAB(利海):70,000 片/月
  • RFAB2(理查森):約 100,000 片/月
截至 2024 年底,TI已實現的成熟製程月產能(300 mm)約為:RFAB1 + DMOS6 + LFAB + RFAB2 = 20k+22k+70k+100k≈212,000片/月。
更重要的是,TI 正在大力擴張:
  • 謝爾曼基地:規劃四座 300mm 晶圓廠,SM1 已投產,SM2 在建,目標日產量為“數千萬片晶片”;
  • 利海 LFAB2:300毫米晶圓新廠建設中,預計日產量可達數千萬片;
  • 理查森工廠群:現有產線每月可支撐“數百萬片”晶片交付。
格芯方面,早在截至2023年,其全球晶圓產能就已達到每月約為20萬片(以12英寸晶圓為基準)。其中,紐約州馬耳他工廠(Fab 8)是其主要生產基地,月產能約為6萬片,專注於28nm、40nm及更成熟的製程技術。佛蒙特州工廠以200mm晶圓為主,生產氮化鎵(GaN)和模擬晶片,月產能約為3萬片。新加坡和德國工廠分別貢獻約7萬片和4萬片的月產能,主要生產40nm至90nm的晶片。
如此比較下來,究竟誰在影響全球供需?TI單一企業就具備每日數千萬片晶片的成熟製程產出能力,其晶圓出貨規模對全球供應鏈具有決定性影響;GF每月超20萬片的成熟節點產能,支撐了從車用、電源管理到通訊領域的核心供應;更別提美光也正透過CHIPS Act投資數百億美元擴充套件儲存類成熟產線。
因此,把“成熟製程擴產就是擾亂全球供應”的帽子扣在中國頭上,不但邏輯不通,也忽略了美國自身主導擴張的事實。中國企業擴大產能的主要目的是為了滿足國內需求,由於中國國內半導體消費需求的絕大部分仍依賴進口,因此存在擴大國內產能的商業驅動力。美國擔憂的本質是國內成熟晶圓廠搶佔更多的市場份額。
成熟製程爭奪戰,中國正成為最大變數
美國的焦慮不僅在於技術領先地位的維繫,更在於對全球晶圓製造話語權的流失。Yole分析師指出,美國半導體企業雖掌握全球57%的晶圓需求,但在本土晶圓製造方面卻僅擁有10%的產能控制權,這一結構性失衡暴露出“強設計、弱製造”的長期短板。
圖源:Yole Group
與此同時,中國大陸正快速崛起為全球晶圓代工市場的重量級玩家。Yole資料顯示,儘管中國僅佔全球晶圓終端需求的5%,卻已掌握了21%的代工產能。更具戰略意義的是,若按裝機容量計算,中國大陸有望在2030年超越臺灣、韓國與日本,獨佔全球晶圓代工產能的三成。
Yole Group 的資深分析師 Pierre Cambou 點出行業本質:“晶圓代工已不再是單純的產品競賽,而是資本、主權與戰略目標交織的博弈場。”所有權歸屬、生產地點與產能利用率,已成為各國國家安全與技術獨立考量的核心變數。
在這個地緣政治高度敏感的產業中,半導體代工正步入一個被國家戰略深度塑形的十年。未來的產業格局將更受終端需求的實際分佈影響,而非單靠資本驅動所能決定。美國對成熟工藝產能流向海外的擔憂,也正是在這種大趨勢下的戰略投射與現實反映。
結語
在全球半導體產業格局重塑的大背景下,今天的成熟製程,已經不是昨日“落後工藝”的代名詞。它承載的是全球半導體產業鏈最龐大、最剛需的現實應用。中國與美國在這一領域的擴產,本質上是對長期安全、產業自主與本地需求的理性回應。將成熟製程擴產簡單標籤化為“擾亂全球供應”,既無助於理性對話,也掩蓋了全球主要經濟體在同一方向上的集體行動。真正值得關注的,不是誰在擴產,而是誰能在確保供應安全、技術可靠、生態完備的同時,引領成熟製程進入新一輪效率與價值的躍遷。
*免責宣告:本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點,半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點,不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支援,如果有任何異議,歡迎聯絡半導體行業觀察。
END
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