比較最後更新 2026年10月8日

300mm晶圓與200mm晶圓的差異(成本、用途與設備比較)

半導體製造所用晶圓的直徑(吋數)大幅左右晶片的製造成本與適用用途。300mm(12吋)晶圓用於先進邏輯、DRAM與NAND的大量生產,面積為200mm的2.25倍,因此每片晶圓的晶粒數(Die Per Wafer)增加、成本下降。200mm(8吋)晶圓仍活躍於功率半導體、MEMS、類比、微控制器與雷達用途,優勢在於設備成本低與成熟製程的穩定性。

Verdict結論

300mm晶圓與200mm晶圓最大的差異在於「每1片的面積與晶片產出數」。300mm(12吋)面積為200mm的2.25倍,相同晶粒尺寸下可產出約2.4~2.5倍的晶片,大量生產時每顆晶片成本較低,因此用於先進邏輯、DRAM與NAND。200mm(8吋)的晶圓單價與設備成本較低,仍活躍於功率半導體、MEMS、類比、微控制器等成熟製程領域。

主要差異

300mm晶圓(12吋)與200mm晶圓(8吋)依比較項目比較
比較項目300mm晶圓(12吋)200mm晶圓(8吋)
晶圓面積比基準(面積為200mm的2.25倍)面積約為300mm的44%
晶片產出數(相同晶粒尺寸)比200mm多產出約2.4~2.5倍的晶片晶片數依面積比例較少
晶圓單價(相對比較)高(材料與研磨成本上升)便宜
每顆晶片成本(大量生產時)低(因晶片數多)先進產品與300mm相比容易偏高
支援製程節點90nm以後的先進節點,包含台積電2nm在內的最先進製程以0.18μm~45nm左右為主流(部分為65nm)
主要用途CPU、SoC、GPU、DRAM、NAND、先進邏輯全面功率半導體、MEMS、RF、類比、微控制器、感測器
新建晶圓廠投資額(概算)1兆日圓以上(月產10萬片規模)數千億日圓左右(月產5萬片規模)
設備生態系支援艾司摩爾EUV、最新DUV等最先進設備以成熟設備為主,二手設備與設備廠商翻新品的比重大
晶圓厚度(SEMI規格)775μm725μm
傳送載具與自動化以FOUP+天車搬運(AMHS)全自動傳送為前提多使用晶舟盒(Cassette)與SMIF Pod,人工搬運比例高

200mm晶圓短缺撼動半導體供應鏈的原因

在2020~2022年的半導體短缺中,車用與工業設備用的功率半導體、微控制器、類比IC多在200mm晶圓廠製造,因而發生嚴重的供貨不足。200mm晶圓廠過去未獲得像300mm那樣大規模的投資,難以因應增產,加上新建晶圓廠也需要2~3年,導致短缺長期化。基於這個教訓,瑞薩、意法半導體與英飛凌正加速對200mm晶圓廠的追加投資。

功率半導體中SiC與GaN轉向200mm晶圓的動向

SiC(碳化矽)功率半導體過去以4吋、6吋晶圓為主流,目前正快速轉向8吋(200mm)。Wolfspeed、意法半導體、羅姆與三菱電機正在建置支援8吋SiC晶圓的晶圓廠。轉為8吋後,晶片產出數比6吋增加約78%,可大幅降低成本。此外,未來轉向12吋(300mm)SiC晶圓的研究也在推進中。

常見問題

為什麼轉向450mm晶圓遲遲沒有進展?
2010年代前半,英特爾、台積電、三星、艾司摩爾等曾研議轉向450mm,但設備與晶圓材料的開發成本龐大,看不到投資回收的可能,計畫於2015年左右實質凍結。由於需要整個產業同時投資,無法取得共識,從300mm轉向450mm至今仍看不到前景。
現在還能買到二手的200mm設備嗎?
可以,二手200mm半導體製造設備有活絡的市場。由於200mm用的全新設備機種有限,一般是透過專業貿易商或設備廠商的認證二手計畫採購翻新設備。在2021年前後半導體短缺時期需求急增,二手設備價格也隨之上漲。
日本的半導體工廠使用哪一種晶圓?
鎧俠與Western Digital的北上工廠(NAND)、Rapidus的新千歲(2nm計畫)採用300mm。瑞薩、東芝、三菱電機、富士電機等的功率半導體與類比則以200mm(8吋)或150mm(6吋)為主。台積電的熊本工廠(JASM)以300mm運作。

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