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全体来看，当下的晶圆代工业，有两类代工厂，一类专心于数字技能，以满意职业对存储、CPU和逻辑芯片的代工需求，这类多选用先进制程工艺，方针是完成更小的节点尺度和更高的运算才能，其产品生命周期较短，由于制程节点在不断演进。

另一类则是特别工艺（特征工艺）晶圆代工厂，它们专心于小众商场。不同于先进制程代工厂，特征工艺技能的差异化是经过技能的多样性完成的，其制程节点演进压力要小得多，这有利于延伸产品的生命周期，下降本钱密布度。别的，特征工艺代工厂还可以经过碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）这类新半导体资料的使用，来拓宽硅基技能的极限。

在全球半导体商场，IDM正走在“失宠”的道路上，晶圆代工凭仗其高效、灵敏的固有特性，越来越吃香。2019年之前，职业的重视点更多的会集在*进制程上，但近几年，跟着中 美科技战升温，以及疫情对全球电子半导体工业构成的影响，职业的重视点开端涣散，有越来越多的资源投入到非先进制程，特别是特征工艺上。

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先进制程的利与弊

之所以说特征工艺的重要性在逐渐进步，一个很重要的原因是先进制程的开展瓶颈越来越凸出。

*进制程产线多用来制作各种处理器，这些处理器的一个*特征便是晶体管数量巨大，少则几十亿个，多则几百亿个。尽管晶体管越多越好，但由于处理器芯片尺度有限，因而，经过缩小晶体管之间的空间来添加密度，将更多晶体管封装到芯片中成为要害。因而，不断推出新的先进制程节点是完成更高晶体管密度的首要途径。

先进制程工艺不仅能添加晶体管密度，还可以进步时钟速度和功率，例如，用台积电5nm制程制作的Ryzen 7000和RX 7000处理器，与其较早的7nm工艺版别比较，可以在相同功率下供给15%的时钟速度进步，或在相同频率下削减30%的功耗。直到2000年代中期，跟着制程工艺的演进，频率和功率的进步仍是活跃正向的，由于功耗的下降很明显。

但是，跟着制程工艺演进到10nm以下，特别是最新的3nm节点，它可以明显进步逻辑晶体管的密度，但对高速缓存（SRAM）的密度没有任何改进，而无法缩小缓存是丧命的，由于它会约束全体密度的进步，一起，功耗下降越来越不明显。假如晶圆厂不能继续进步晶体管密度，在芯片尺度不断减小的状况下，晶体管数量就不能添加，处理器功能也就难以进步。这会构成恶性循环，然后阻止先进制程技能的演进，特别是未来的2nm和1nm，难度很大。

别的，规划费用的大幅进步，也是阻止*进制程遍及的一个重要原因。例如，7nm芯片规划本钱超越3亿美元，华为早些年推出的麒麟980芯片选用了台积电的7nm制程，麒麟 980是由超越1000名半导体工程师组成的团队历时3年时刻，阅历超越5000次的工程验证才成功使用的，这期间所花费的本钱是绝大大都芯片企业接受不起的。而最新的3nm制程的本钱更是惊人，据IBS测算，假如根据3nm制程开发英伟达GPU的话，规划本钱就高达15亿美元，据悉，芯片规划公司要想用台积电3nm制程制作芯片，其产线上一片晶圆的花费就要25000美元。

后摩尔年代半导体工艺开展方向

因而，先进制程开展遇到了瓶颈，这为特征工艺开展供给了更多时机。

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特征工艺百家争鸣

什么是特征工艺？简略地说，不依照摩尔定律指定的时刻和节奏缩小工艺节点的半导体工艺就可称为特征工艺。从需求来看，特征工艺的商场应有远景宽广，它可以使更多企业在各自拿手的范畴做精做强，特别是在模仿和模数混合芯片范畴，如MCU、 OSD（Optical-Sensor-Discrete，光电-传感-分立器材）等，它们对制程工艺的先进性要求较低，是特征工艺使用的首要商场。

与先进制程比较，现在特征工艺在晶圆代工厂的浸透率相对较低，模仿芯片、MCU、分立器材厂商多为IDM，这些厂商在研制投入和晶圆厂本钱开支方面的两层需求拉低了毛利率等要害成绩方针，跟着投入规划的扩展，这些IDM会将更多易于标准化的产品外包出去，然后推动特征工艺在晶圆代工业的开展。

从晶圆代工厂的营收改变状况来看，无论是年度营收仍是季度营收，特征工艺代工厂的动摇相对较小，这说明该职业的稳定性和客户的粘性更佳。特征工艺代工厂盈余才能的动摇小，首要有两方面原因：一是需求端的稳定使代工厂的经营办理更具有可预期性；二是制程工艺的老练度较高，特征工艺代工厂的设备本钱开支和研制投入规划相对较小，可以很好地操控本钱。

从职业开展层面来看，即使是在晶圆代工业兴旺的我国台 湾区域，可以继续进行先进制程工艺开发的厂商也仅剩下台积电一家，先进与特征工艺的结合才是一个区域开展晶圆代工业并构成归纳竞争力的保证。

那么，特征工艺包含哪些详细类型呢？实际上，微机电体系（MEMS），FD-SOI和RF-SOI，嵌入式非易失性存储器（eNVM），CIS图画传感器，功率器材，模仿、电源办理和射频等差异化工艺渠道，BCD工艺渠道，以及以SiC和GaN为代表的新一代化合物半导体工艺等，都可以归为特征工艺。

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世界大厂的特征工艺战略

除了台积电、三星和中芯世界，大都晶圆代工厂将开展要点放在了特征工艺上，典型代表便是联电（我国台 湾）、格芯（美国）和X-FAB（欧洲），前两家现已彻底扔掉了12nm以下先进制程，将悉数资源和精力都投入到老练制程和特征工艺上，之所以如此，有以下几点原因：1、进步差异化竞争力；2、更好地满意客户需求，许多客户期望代工厂的投入、开展方向与它们的技能开展方向一起，工艺具有满足的差异化特点；3、客户期望从每一代技能中取得更多价值，充分利用每个技能节点的出资。

联电最近推出的特征工艺包含14nm 14FFC、22nm超低功耗22ULP和超低漏电流22ULL、28nm高功能运算28HPC 制程等，且已进入量产阶段。联电还为毫米波（mmWave）使用推出了55nm／40nm／28nm工艺渠道。联电是晶圆代工业界*个用28nm高压制程开发并量产OLED面板驱动IC的。RF-SOI方面，90nm制程已量产，55nm行将导入量产，一起已着手开发40nm制程RF-SOI技能渠道。

联电40nm制程的嵌入式闪存（eFlash）现已量产，正在进行28nm研制，40nm制程ReRAM现已量产，22nm的ReRAM技能渠道和22nm的eMRAM制程渠道正在研制中。此外，该公司还在活跃投入GaN功率和微波器材渠道开发。

X-FAB是德国特征工艺晶圆代工厂，要点重视MEMS和SiC技能。X-FAB是全球*一家专心于轿车使用商场的纯晶圆代工厂，轿车芯片销售额约占其总收入的一半。此外，X-FAB可供给MEMS与CMOS的整合工艺，这种技能使客户可以开发智能芯片实验室（lab on a chip）使用，这是一些包含微体系的微流控组件，用于处理微量液体，如血液，可进行高通量挑选和测验，如病毒检测或DNA测序。

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我国本乡晶圆厂看好特征工艺

2022年，美国政府经过的“美国芯片法案”规则，取得美国国家补贴的公司，不得在我国大陆出资28nm以下制程技能，那之前，美国推出的“实体清单”明文禁止用于1X nm及以下先进制程的美国技能销往被列入清单的我国大陆企业。因而，大都我国晶圆代工厂活跃拓宽28nm及以上老练制程技能。

在我国大陆，除了中芯世界，其它晶圆厂都在要点开展特征工艺，包含排名靠前的华润微电子、华虹半导体，以及后起之秀中芯集成、粤芯半导体、积塔半导体和增芯等。

华润微聚集于功率半导体、智能传感器和智能操控器范畴，供给-100V-1500V规模内的低压、中压、高压MOSFET产品。

华润微在深圳建造了12英寸特征工艺集成电路生产线，一期总出资超220亿元，方针是在2024年末完成通线投产。华润微电子总裁李虹表明，将竭尽全力推动深圳12英寸特征工艺集成电路生产线工程建造，满产后将构成年产48万片12英寸功率器材的生产才能，此外，该产线产品还包含电机驱动、模数转化、MCU和光电集成等，要点支撑新能源轿车、光伏储能、物联网、传感器等新式范畴的使用。

作为我国大陆特征工艺*代表性的企业，华虹半导体旗下包含嵌入式非易失性存储器、功率器材、电源办理和射频等工艺渠道，其间，嵌入式闪存、电源办理工艺渠道已别离完成 90nm超低漏电工艺和90nm高功能BCD工艺量产。

近两年，华虹半导体新建的无锡厂产能快速开释，进一步稳固了其在我国本乡特征工艺范畴的位置。无锡晶圆厂首要聚集在6大渠道，别离是：逻辑&混合信号&射频，嵌入式非易失性存储器，NOR Flash，CIS传感器，功率半导体，以及BCD，这儿，BCD是Bipolar-CMOS-DMOS，即可以在同一芯片上制作Bipolar、CMOS和DMOS器材的单片集成工艺技能，华虹半导体在这方面的开展速度比较快。

中芯集成是中芯世界的兄弟企业，聚集特征工艺，优势技能包含MEMS和功率器材，是现在我国本乡少量可以制作车规级芯片的晶圆代工企业之一。中芯集成的功率器材和MEMS 事务，与中芯世界构成差异化事务开展方向，现在，该公司在车载IGBT、高压IGBT、深沟槽超结MOSFET、射频MEMS等中高端范畴具有核心技能，也是国内少量可以供给全电压规模工艺渠道IGBT的晶圆代工企业。

粤芯半导体是近几年开展起来的晶圆代工厂，是粤港澳大湾区首家且*进入量产阶段的我国本乡12英寸晶圆厂。现在，粤芯正在进行三期项目建造，方针是在2024年投产。

积塔半导体的特征工艺制程为0.35μm~40nm，掩盖功率器材、通用模仿电路、MCU、CIS图画传感器、嵌入式存储等制作渠道，要点是轿车使用，可以说是为轿车芯片量身打造的工艺产线。

增芯是2022年12月在广州新建的12英寸晶圆特征工艺产线，聚集MEMS传感器。这是我国本乡一条重要的12英寸MEMS制作生产线，依照方案，该项目将于2024上半年通线，2025年末满产，月产能2万片晶圆。

据悉，增芯招引了10家MEMS芯片规划企业与其签定协作协议，一起定制工艺设备、开发特征工艺技能，包含加速度传感器、惯性传感器、磁传感器、基因测验芯片、微流控芯片、硅基麦克风芯片等。

除了以上这些企业，还有许多我国本乡企业在大力开展特征工艺，从现在的状况来看，该工业开展方兴未已，潜力巨大，值得等待。