顶点资讯2021年10月20日最新消息,国际半导体产业协会(SEMI)发布了本年度硅片出货量的预测报告。根据报告的数据,今年全球硅片出货量预计将增长13.9%,按面积计算预计900万平方米。
晶圆厂扩产是硅片出货量增长的主因
在缺芯的大环境下,晶圆厂不得不想尽办法扩产,这直接刺激了硅片的出货量。
根据顶点资讯搜集的信息,在今年年底之前,将会有19个新的晶圆厂奠基开建,明年还有10个晶圆厂开建。因此,在未来一年内,将至少会有29个高产能晶圆厂进入建设周期。
具体来看,这些新建晶圆厂主要在东亚、美洲和欧洲。在东亚,日本和韩国各有2个,中国大陆和台湾地区都有8个,美洲地区则有6个,欧洲和中东共有3个。这29个新建晶圆厂大多为12英寸,共计22个,其中2021年开始新建的有15个,2022年开始新建的有7个。其余的7个主要是8英寸、6英寸和4英寸晶圆厂。按8英寸约当晶圆来计算(下同),这29个晶圆厂建成投产后,月产量可以达到260万片。
这批新建的晶圆厂中有4个是存储器厂,其月产量可以达到10-40万片,还有15个晶圆代工厂,代工厂的月产量也能达到3-22万片。
晶圆投资也在持续增加
在逻辑芯片、微处理器(MPU)和微控制器(MCU)的生产投资方面,从今年开始一直到2023年都是呈稳步增长的态势。最为明显的是在功率器件方面,根据顶点资讯搜集的数据,单在2021年的投资增长幅度就可能超过2倍,接下来的两年也将以两位数的比重进行增长。12英寸晶圆中,存储芯片的投资则是长期增长的,也占据了最大的比重,从2020年到2023年每年的投资增长幅度都接近10个点,到2024年可能会超过10个点。
现有晶圆厂也在不断压榨产能
晶圆厂扩产已经不是什么新闻了,反而不扩产的晶圆厂才是新闻。
作为晶圆代工厂龙头老大的台积电,已经调整了2021年的预估资本投资,从250亿美元调整到300亿美元,绝大部分的投资都放在了先进制程产线上。而不管是2nm、3nm、5nm还是7nm制程工艺,它们的原材料都是12英寸晶圆。
台积电老板张忠谋
根据顶点资讯整理的资料,此前台积电已经宣布在未来三年内,投资一千亿美元用于扩建晶圆厂,其中包括用于投资扩建南京28nm晶圆厂的28.87亿美元。台积电南京晶圆厂现阶段主要生产16nm芯片,月产量为2万片。扩产完成后,28nm芯片的月产量将达到4万片,将主要用来满足汽车芯片的缺口。不过,28nm芯片正式量产要等到2022年下半年,产能拉满还要等到2023年。
台湾地区今年已经有多个晶圆厂项目已经或快要动工了。南亚科投资3000亿新台币新建12英寸晶圆厂,预计年底动工;台积电铜锣12英寸晶圆厂总投资2780亿新台币,月产能10万片,已于今年三月破土动工;华邦电子从今年3月份开始,预计陆续投资超过130亿新台币,用过高雄12英寸晶圆新厂。
中芯国际也宣布将在北京和深圳新建晶圆厂。其中,深圳晶圆厂的产品主要面向28nm及以上集成电路,最终月产能为4万片12英寸晶圆,预计2022年投产。
英特尔早已蠢蠢欲动,除了已经确定要在美国新建的2个12英寸晶圆厂,在欧洲还要再建8个新晶圆厂。
三星的投资势头也非常猛。除了本土韩国和中国外,三星为了加强与台积电的竞争,董事李在镕亲赴美国为5nm新厂选址。
硅片扩产脚步缓慢
在晶圆厂不断增加投资,扩充产能的背景下,全球各硅片巨头虽然也在提升产能,但总体速度较慢。根据权威机构整理的数据,去年一整年,全球8英寸硅片的产能基本维持在稳定水平,每月约为500万片,没有出现增长。12英寸硅片的产能有所增加,但也只有每月700万片左右。根据目前硅片厂家的厂房容量来看,12英寸硅片的产能也不具有扩展的空间。
业内人士表示,硅片厂商目前面临的问题是,没有足够的厂房来进行扩产。许多硅片厂已经很多年都没有进行新厂投资了。
不过,中国国内的硅片厂家已经看到了商机。沪硅产业已经通过定增预案,计划募集50亿元用于12英寸硅片以及硅基材料的研发与制造,项目投产后将提供60万片12英寸硅片的产能。早在2016年,神工股份就已经开始了8英寸硅片的研发,目前已经量产了粗磨硅片,在低缺陷硅片方面直接与日本厂商进行竞争。
立昂微也在今年三月份非公开募资52亿元,并将其中44%约22.8亿元用于12英寸硅片的扩产。扩建完成后,将实现年产180万片12英寸硅片。
中环股份也透露了其硅片产能规划:12英寸62万片/月,8英寸105万片/月。并表示,在12英寸硅片的核心技术和性能质量方面,已经取得了重大技术突破,已经量产的产品主要供应国内逻辑芯片和存储芯片厂家。
整体而言,中国大陆硅片厂家的技术积累和市场占有率与国际硅片巨头相比,还有较大差距。尤其是在12英寸硅片方面,中国大陆的市场份额最低,需求主要依赖进口。
硅片市场前景乐观
即使是在目前硅片厂无新建新厂计划的情况下,硅片出货量仍然每年小幅上涨。据权威机构预测,2022年硅片出货量将在2021年的基础上小幅上涨6.4%,达到960万平方米,2023年和2024年也将继续以低于5个点的幅度上涨。
虽然暂时大幅扩产无望,但是硅片产巨头均与下游采购商签下长约。环球晶最长的合同周期为8年,且价格呈持续上涨的趋势,这也刺激了采购商签订长约的意愿。环球晶的预付款营收已经超过千亿元新台币,短期订单也已经排到了2022年上半年。也就是说,即使是短期订单的交货周期也在半年以上。
虽然未来几年硅片出货量将只以小幅度上涨,但这并不能掩盖硅片市场火爆的需求量,只是因为硅片厂商还没有进行大幅扩产而已。各大硅片厂商已经开始投资扩产了,但产能释放需要大概两年的周期。为了避免扩产后面临市场饱和的风险,各大硅片厂都积极与客户签订长约。
据顶点资讯掌握的数据,相比17年和18年的硅片景气行情,从2020年开始的这波行情有过之而无不及。最直观的是长约合同周期,上一波景气行情的长约周期一般是2-3年,而这次已经被拉长到了5-8年。虽然硅片大厂已经开始新建厂房进行扩产,但硅片短缺的现状基本上还是会持续一段时间,最起码会持续到2024年左右。