28nm 增产竞赛，缺芯仅仅表面原因

近好多个月，晶圆代工厂陆续公布扩大产能，华虹半导体公布基本建设一条工艺级别为 90-65/55nm 的生产流水线，台积电、联华电子及中芯也陆续偏向了 28nm 产能扩大。

最开始是2020年 3 月 18 日，中芯发布消息称企业与深圳签署协作合作框架协议，中芯国际深圳市将关键生产制造 28nm 及之上的集成电路芯片和出示技术咨询，最后完成每月约 4 万片 12 吋圆晶产能，预估投资项目额度 23.5 亿美金（折算 152.75 亿人民币RMB）。

4 月份，台积电公布耗资 28.87 亿美金（折算 187.19 亿人民币RMB）扩大南京市台积电 28nm 产能，预估做到美金 4 万片的生产规模。随后，连电也举办线上会议，公布项目投资约 135.3 亿人民币RMB扩大在台南科学园区的 12 吋厂 Fab12 的 28nm 产能。

这几个公布提产的代工企业，都预估将在 2022 年逐渐一切正常生产制造。十多年前开发设计出的 28nm 工艺制程，在 5nm 优秀制程被普遍用在智能机上的今日，仍然关注度不降，乃至引起每个芯片加工以前新一轮市场竞争。

特别注意的是，此次 28nm 产能的团体扩大，与时下备受关注的缺芯潮并无很大立即联络。

代工生产大佬台积电的“大转折”

仍然是在颠覆性创新的促进下，集成ic工艺制程在 2010 年上下发展趋势到 28nm，那时的半导体公司受金融风暴危害大伤元气，许多 IDM 企业或脱离生产制造业务流程或将大量的資源项目投资到ic设计中，给晶圆代工厂产生大量发展趋势室内空间。

在 78 岁大龄的张忠谋重重归台积电后，台积电在 2011 年变成第一个批量生产 28nm 工艺制程的代工企业。那时候的报导称，台积电发布的第一个版本号的是功耗 28nmLP，选用传统式的 SiON 工艺，引进了光伏电池栅和二氧化硅磷酸盐，合适低頻自然环境。

实际上，工艺制程发展趋势到 45nm 时，关键总面积降低造成企业总面积相对密度提高，走电难题更为比较严重，这时传统式的二氧化硅栅压介电质工艺碰到短板，也就是台积电所批量生产的第一代 28nm 商品，尽管可以变小集成ic总面积但仍未处理高功耗的难题，因而业内广泛转为了可以减少走电的 HKMG（high-k 电缆护套 金属材料栅压）层叠技术性。

而在挑选 HKMG 晶体三极管构造上，业内分为两派，一家是以 IBM 为代表的 Gate-First 工艺派系，其拥护者也有英飞凌、NEC、GF、三星和意法半导体等芯片制造技术联盟隶属组员。另一家是以 Intel、台积电为意味着的 Gate-Last 工艺派系。这二种工艺派系分别都是有必须攻破的难题，前面一种的 PMOS 管幅值工作电压无法操纵，后面一种必须设计方案阶段紧密配合改动电源电路来提高芯管相对密度。虽然双方都声称自身的工艺更合适 HKMG 晶体三极管，但没有具体商品出生证实谁更优越。

首先在 2012 年攻破了 28nm HKMG 制程的台积电证实了更人少看中的 Gate-Last 更具有发展潜力与优点，发布适用高频率的 28nm 然后再次向 20nm 前行。

台积电工艺连接点发展史，照片源于台积电官方网站

而这一次在 HKMG 上的挑选让台积电节节胜利，营业收入与盈利屡再创新高，将那时较大 竞争者三星、GF 远远地甩在背后。在快速转为 28nm 的 2012 年，台积电在第四季度财务报告大会上表明：企业在这一年里完成了破纪录的营业收入和盈利，销售量对比 2011 年提高了 30 倍。

到 2013 年，三星、GF 及其 UMC 的 28nm HKMG 才刚导进批量生产，而台积电则运用先给优点迅速占领客户资料、抢占市场，28nm 销售量不断飙升，乃至占有了超出 80% 的细分化连接点市场占有率。

各芯片加工 28nm 及下列的量产能力，照片源于 OMDIA

尽管颠覆性创新强调，集成电路芯片上可容下的晶体三极管数量大概每历经 18 个月便会增加一倍，CPU特性每过2年翻一倍，但并不代表着工艺连接点发展趋势到下一代时，上一代就丧失存在的价值，对 28nm 来讲更是如此。

经济效益最大、运用普遍的金子 28nm

台积电尽管早在 2011 年就完成了 28nm 的批量生产且一直在开发设计更为优秀的工艺，但 28nm 却自始至终是台积电的关键业务流程，2016 年营业收入占有率 26%，2017 年和 2018 年占有率 23%，直至 2020 年，28nm 的营业收入也仍然占总营业收入的 12.67%，仅次 7nm 和 16nm，必须采用 EUV 光刻技术才可以生产制造的 5nm 连接点营业收入也只占总收入的 7.72%。

28nm 可以支撑点台积电关键业务流程近十年，关键有两个关键缘故。一方面是优秀制程中 28nm 成本效益高，往后面必须 FinEFT 工艺的 16/14nm 连接点，晶圆制造成本费将提升最少 50%，另外使用期限不如 28nm 连接点，更优秀的工艺成本费高些，仅用有着较大 销售市场的智能机才可以承担这般价格昂贵成本费。

另一方面，伴随着 28nm 工艺的完善，市场的需求呈可燃性提高，从最初运用在手机CPU和基带芯片上，到之后在 OOT 盒和智能电视机等更为普遍的主要用途。

伴随着本人集成电路芯片时期的来临及其物联网技术、5G 等技术性的演变，不论是用于改进手机屏的 OLED 控制器，或是达到物联网设备的各种各样联接集成ic，或是用在混和数据中心、无线网络通信基站及其无人驾驶车辆等特有行业的 FPGA，性能卓越功耗的 28nm 工艺全是理想化的挑选。

环顾于全世界，依据 TrendForce 调查分析，2020 年 28nm 及之上制程的产品系列更为普遍，包含 CMOS 光学镜头、小规格控制面板驱动器 IC、频射元器件、电视系统单芯片、WiFi 及蓝牙芯片等诸多要求提高，28nm 订单信息不断满员。

还有一个关键缘故是，虽然顾客更想要应用更为完善的工艺和更低的成本费生产制造，但 8 吋芯片加工伴随着设备折旧而总数大幅度降低，即 200mm 圆晶使用率上升且产能提高迟缓，因而本来可以用更为完善制程的电子设备也迫不得已往 28nm 转移。

提产 28nm 是的共识，缺芯潮仅仅引爆点

晶圆代工厂们陆续公布提产 28nm，表层上看好像与时下的缺芯潮息息相关，提产早已发展趋势完善、经济效益最大的 28nm 产能，能更强迅速地处理缺芯难题。

但是产能扩大通常必须较长的时间周期，这种 28nm 集成ic最少2020年才可以一切正常生产制造，短期内内仍然没法处理产能紧缺的难题。事实上业内和销售市场早就对 28nm 作出评定，即便 沒有这一次缺芯潮，仍然会挑选提产 28nm 工艺。

一位半导体业杰出人员告知本网，提产反映了业内对 28nm 工艺制程的的共识，将来半导体业的总体使用量仍然会再次提升，包含车配、开关电源等层面，就全部芯片加工现阶段 28nm 的产能，都没有尤其大，中芯现阶段 28nm 月产能大概在 8 万片。

“产能早晚都需要向前走，此次的缺芯潮是一个发病原因，让每个芯片加工下决心一起向前走。”

特别注意的是，上年年末在我国国务院办公厅也公布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》，现行政策表明，我国激励的集成电路芯片图形界限低于 28 纳米技术 (含)，且经营期在 15 年之上的集成电路芯片制造业企业或新项目，第一年至第十年免税所得税。从某种意义上也证实了 28nm 的必要性。

也许 28nm 看起来沒有 5nm、2nm 高档，但应用领域的确更为普遍，每个人都是在关心更为优秀的制程支撑点智能机这方面极大的销售市场，但最优秀的不一定合适全部，运用范畴最普遍的不一定最优秀。