晶圓廠大躍進_風聞

來源：內容來自半導體行業觀察（ID：icbank）原創，作者：暢秋，謝謝！

最近，晶圓代工大廠台積電和聯電都有大動作。台積電核准預算28.87億美元，用以在南京12英寸晶圓廠新增一條28nm製程生產線，預計擴增月產能達4萬片。聯電董事會則通過了一項1000億元新台幣投資案，將與多家客户共同攜手，透過全新的雙贏合作模式，擴充在南科的12英寸Fab 12A P6廠區的產能。

不只是台積電和聯電，近期，多家晶圓代工廠以及IDM都有大動作。4月，DRAM廠南亞科宣佈，將斥資新台幣3000億元新台幣，在台灣地區新北市泰山南林科技園區投資興建12英寸先進晶圓新廠。據悉，該廠房將採用南亞科技自主研發的10nm級製程技術生產DRAM芯片，並規劃建置EUV生產技術，月產能約為45,000片晶圓。

3月，有多家廠商宣佈擴產：力積電舉行了銅鑼12英寸晶圓廠動土典禮，總投資額達新台幣2780億元，總產能每月10萬片，將從2023年起分期投產，滿載年產值超過600億元；華邦電子董事會決議通過了12英寸晶圓廠資本支出預算案，核准資本預算約新台幣131億2,700萬元。華邦表示，該資本支出預算案主要用於高雄新廠，預計於2021年3月起陸續投資，並於2022年試營運。高雄廠作為華邦第二座12英寸晶圓廠，期望能以充沛產能滿足客户的多樣需求；中芯國際發佈公告，公司和深圳政府（透過深圳重投集團）擬以建議出資的方式經由中芯深圳進行項目發展和營運。依照計劃，中芯深圳將開展項目的發展和營運，重點生產28nm及以上的集成電路並提供技術服務，旨在實現最終每月約40,000片12英寸晶圓的產能。預期將於2022年開始生產。

1月，中國本土的聞泰科技12英寸車用級半導體晶圓製造中心項目於上海臨港新片區開工，該項目總投資達120億元人民幣。對於這個項目，聞泰科技董事長張學政表示，基於汽車半導體，特別是中國汽車市場的巨大需求，該公司決定在臨港新片區建設12英寸車規級半導體晶圓製造中心。該項目計劃20個月建成投產，以幫助安世半導體快速擴充產能，滿足市場需求。據悉，該項目預計年產晶圓40萬片，經封裝、測試後的功率器件產品，可廣泛應用於汽車電子、計算和通信設備等領域，產值達33億元/年。張學政表示，還將繼續加大對安世半導體的投資，幫助其擴大研發、晶圓、封測規模，計劃通過10年時間推動安世半導體產值超過100億美金，進一步強化其全球競爭力。

同樣是在上海臨港新片區，另一個重要的項目，即總投資46億元的新升半導體公司新增30萬片/月12英寸高端硅片研發與製造項目也開工了。目前，新升半導體一期項目已經建設完成，可實現15萬片/月產能目標，據悉，該公司累計銷售硅片已經超過170萬片。此次，開始建設的二期項目將於2021年底完成，基於此，新升的目標是實現100萬片/月的大硅片產能。

以上項目，特別是中國大陸地區的，無論是12英寸晶圓廠，還是12英寸大硅片，從一個側面體現出了最近中國大陸晶圓廠及與之密切相關的產業鏈上游的材料和設備項目的火熱。

在過去的幾個月裏，以台積電為代表的7nm和5nm製程晶圓代工芯片產能同時成為了業界關注的焦點，原因在於：不僅剛剛實現大規模量產的5nm產能供不應求，且已經處於成熟階段且平穩輸出產能的7nm業務也愈發緊張，台積電的多家老客户紛紛加碼7nm訂單量，使得這家晶圓代工龍頭顯得有些應接不暇。

無獨有偶，近兩年都處於緊俏狀態的8英寸晶圓代工產能，相關芯片交期已從過去的2至3個月，延長到4個月，且價格在2020年第四季度再上漲10%。而在去年8月，以中國台灣地區為代表的晶圓代工廠部分產線已經提高過一次報價。

擴充產能

芯片訂單應接不暇，價格一漲再漲，在這種情況下，擴產成為了全球芯片製造業的主旋律。

在12英寸晶圓先進製程產能方面，台積電一家獨大，而近一年，對其產能需求增長最快的非AMD莫屬了，特別是7nm訂單，由於AMD的ZEN 2 和即將推出的ZEN 3架構CPU都是基於7nm製程的，而該公司在CPU市場的增長勢頭非常猛。另外，AMD的GPU也由台積電代工生產，且依然是以7nm製程為主。這些使得台積電相關產能越發吃緊。

由於AMD的CPU和GPU在索尼和微軟新一代遊戲機中佔有非常重要的位置，而疫情使得市場對這些新遊戲機的需求量大漲，這為AMD提供了絕佳的商機。

據悉，無論是索尼的PlayStation 5，還是微軟的XBOX Series X，都採用了AMD定製的8核Zen 2架構CPU，GPU則採用了AMD的RDNA 2架構產品。

另外，由於聯發科無法繼續給華為供貨手機芯片，前者原本12月要在台積電投片的7nm製程芯片已暫停，這樣就釋放了約1.3萬片的12英寸晶圓代工產能，而這部分缺口很可能由AMD填補上。市場預期，索尼和微軟的新一代遊戲機會缺貨到2021年中旬，這樣，AMD為這兩大客户定製的CPU和GPU“錢”景樂觀。據悉，今年下半年遊戲機相關處理器在台積電7nm製程產線的投片量高達10.2萬片，這從一個側面反應出12英寸晶圓代工產能的緊俏程度。

下面具體來看8英寸晶圓代工產能，由於市場對電源管理芯片、功率器件、顯示面板驅動IC，以及CMOS圖像傳感器（CIS）等需求愈加強勁，再加上新增產能有限，使得全球市場的8英寸晶圓代工產能更加吃緊，在這種情況下，8英寸晶圓代工龍頭企業聯電和世界先進的相關產能都已滿載。

這種情勢使代工廠進一步增強了定價話語權，以8英寸晶圓代工產能主要來源地中國台灣為例，相關廠商都表示，目前產能確實很滿，在與客户洽談新的代工訂單與價格時，情勢對於晶圓代工廠較為有利。而相關IC設計廠商則表示，現在想新增投片量非常難。一般來説，長期合作且投片量大的客户，會被代工廠列為優先照顧對象。而投片量小、價格相對低，或合作關係較普通的IC設計廠，面臨產能不足時，加價換產能是一種方式，但就算加價，也不一定會拿到足夠的產能。

在具體制程方面，55nm的產能最為強手，因為相關芯片幾乎都是市場迫切需求的，如高端的CMOS圖像傳感器，NOR Flash，以及AMOLED驅動芯片等。這些芯片的應用範圍越來越廣泛，包括家電、車用、安全監控等。

此外，8英寸晶圓代工產能的很大一部分用量都給了功率器件，其在2018年就呈現出了快速增長的態勢，當時就是使8英寸晶圓代工產能不足的主要力量。如今，這種供需矛盾更加突出。以MOSFET為例，相關芯片需求方即使主動加價，也難以獲得產能，即便加價後順利投片，也難以在下游客户那裏拿回增加的成本，這種現象越來越普遍。

為了尋求產能支持，有些MOSFET廠商在考慮從8英寸晶圓升級到12英寸晶圓生產，不過，這種想法的可操作性不強，主要原因在於，用12英寸晶圓生產MOSFET在技術層面沒有問題，但就目前的產業情況來看，成本難以接受，要想實現這種規劃，恐怕還需要一些年頭。

廠商方面，8英寸晶圓的典型代表企業則是聯電，而且，2020年是該公司長期以來少有的豐收年，不僅8英寸，聯電的12英寸晶圓代工業務表現也非常搶眼。例如，該公司12英寸廠訂單大增，其中，聯發科因物聯網應用需求強，緊急增加了聯電22nm製程下單量，加上瑞昱主動式降噪無線藍牙耳機、擴充底座控制IC訂單湧入，都是主要訂單來源。另外，三星發佈新機，其ISP影像處理器從去年9月開始追加聯電12英寸晶圓投片量，估計總量將達1萬片，而且，三星28nm製程的OLED驅動芯片需求增加，訂單也交給了聯電12英寸產線。同時，聯電80nm、90nm製程受惠TDDI芯片訂單量增加，在三星、聯發科、瑞昱等大客户訂單帶動下，使得聯電12英寸產能利用率同步滿載。

8英寸晶圓代工代表企業世界先進產能吃緊狀況將延續到2021年，且近期也在醖釀漲價。由於世界先進早就看準8英寸需求只增不減，2019年初宣佈買下GlobalFoundries位於新加坡Tampines的8英寸晶圓廠，成功抓住了這一波8英寸晶圓代工需求窗口期。

台積電方面，其每年在先進製程產能（12英寸晶圓）擴充上的投資都不低於100億美元，現已確定的是南科F18廠1~3期為5nm生產基地，1、2期已量產，3期正在裝機，預估至2022年，其5nm產能較2020年將增加3倍。而Fab18廠4~6期為3nm基地，目前正在建設中。同時，南科還會建設特殊製程與先進封裝廠。

在中國大陸晶圓代工廠商中，中芯國際目前的產能利用率也在高位，去年達到了98.6%，在去年年底前，中芯國際8英寸產能每月會增加3萬片，12英寸每月會增加2萬片。

在IDM領域，無論是8英寸廠，還是12英寸廠，整體上也都呈現出產能擴充的態勢。據IC Insights統計和預測，2020年全球將有10座新的12英寸晶圓廠進入量產階段，全球晶圓產能將新增1790萬片8英寸約當晶圓，2021年新增產能將創歷史新高，達到2080萬片8英寸約當晶圓。新增產能主要來自於韓國大廠三星及SK海力士，還有中國的長江儲存、武漢新芯，以及華虹宏力等。

結語

SEMI發佈的報告指出，2020年全球12英寸晶圓廠投資較去年增長13%，超越2018年創下的歷史新高，在新冠病毒疫情加速全球數字轉型的推動下，這種增長態勢有望一路持續到2022年。預計在2023年將再創高峯。