​成熟制程闹翻天

半导体行业观察 · 半导体行业观察·2022-01-14 09:21

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在过去的一年里,成熟制程芯片(以8英寸晶圆为主)一路飘红,产能供不应求的状况有增无减。2021年,8英寸晶圆代工厂产能价格调升20~40%。2022刚开年,8英寸晶圆厂仍旧应接不暇。

SEMI预估,全球晶圆厂数量将由2019年的957座增长到2022年的1011座,其中,小于8英寸的晶圆厂预估增加6座,8英寸晶圆厂增加18座、12英寸晶圆厂增加30座,而8英寸以下成熟制程的新增产能将远低于先进制程。

在过去几年里,8英寸新增设备较少,晶圆代工厂只能通过并购同业旧厂取得新产能,或改善已有设备以提升生产效率。因此,8英寸晶圆产能供给明显不足,在现有产能有限,未来新增不多的情况下,相对先进制程,成熟制程产能更加稀缺。

供应链失序导致2021年长短料问题严重,包括面板、存储器、无源器件等长料的交期已逐渐改善,但由于成熟制程产能新增有限,预期PMIC、MCU、网通IC等缺货恐延续到2022年底。

Digitimes Research预测,在5G手机渗透率提升,快充及多镜头等3大因素推动下,2022年全球智能手机用PMIC出货将达122.2亿颗,年增29.9%,但是供给面产能吃紧,预计2022上半年智能手机用PMIC供不应求。

2021年,车用芯片严重短缺,而这正是成熟制程的主阵地,虽然各大车厂动用各种力量抢芯片,使得第三季度车用芯片短缺状况有所缓解,但整体上仍无法满足市场需求。

特别是在防疫、安防、工控、IoT等应用带动下,对MCU的需求大幅增加,加上2021年产品涨价,MCU厂商获利明显增长。

全球各地区不断加码成熟制程产能


在巨大的市场需求下,全球各个地区都在大幅提升成熟制程产能,争取在接下来的两年里大赚一笔。

首先看中国台湾地区,

2021年,最紧缺的芯片集中在以28nm制程为主的成熟制程芯片,这使得台积电罕见地在大陆南京厂扩增28nm制程生产线,还在日本熊本县投资22/28nm制程晶圆厂,显示出市场对成熟制程芯片的需求紧缺到台积电也必须回头扩产10年前技术的生产线。

2021年12月,市场传出联电将启动新一波长约涨价,涨幅在8%至12%之间,2022年元月起生效。据中国台湾《经济日报》报道,联电将于今年3月起调升全品类晶圆代工报价,涨幅约5%至10%。多家IC设计公司也证实,收到了联电的涨价通知。

据供应链分析,联电再度涨价的原因有二:一是光阻液等化学材料与周边耗材价格持续升高,加上晶圆代工成熟制程需求持续火热;二是新扩充的产能来不及满足客户需求。

digitimes指出,联电在今年1月和3月涨价后,估算主流28nm制程将达到3200美元,应会首度超过台积电28nm的平均报价3000~3100美元。

据悉,联电今年的资本支出达到23亿美元,创下放弃先进制程研发以来最高纪录,联电也携手大客户签下长约,扩充在台南科学园区的12英寸厂Fab12A的P5及P6厂区产能,以给予优先提供产能的合作关系,不仅协助客户确保产能供应,联电先前表示,目前长约与单一客户需求,已经达到订单三分之二,有信心维持高产能利用率。

联电P5扩产的1万片产能预计今年第二季度到位,P6的2.75万片产能预计2023年第二季度陆续投产。

力积电方面,该公司董事长黄崇仁强调,台积电、联电与力积电三大半导体代工厂产能全线满载,且多绑定长约,在合约签好,订单也明确的情况下,成熟制程需求量之大可见一斑。他表示,在汽车电子、智慧城市等多元化应用需求不断增长的趋势下,全球成熟制程产能仍不够,新建产能在5、6年后才能满足需求,中间会产生真空期。

美国方面,

格芯是代表企业,该公司执行长Tom Caulfield指出,格芯从2020年8月以来就产能满载,产能利用率更超过100%,2023年底前的产能已经全部出售,未来5~10 年,该公司会追求供应而不是需求。格芯还指出,将提高车用芯片至少1倍产能,并斥资60亿美元扩产,该公司还于近期与AMD签订长约,从2022至2025年,向格芯采购21亿美元价值的产能。

韩国方面,

SK海力士旗下的晶圆代工厂Key Foundry今年产能已被全数预定,DB HiTek每半年接单一次,上半年订单全满,下半年开放接单时,预料一宣布就会立刻爆满。三星电子订单的火爆程度则有过之而无不及。

目前的情况是,去年订单还没出完,新单又接踵而至,生产瓶颈更为恶化。Key Foundry和DB HiTek都在尽力添置新设备、提高产线效率、改善人力管理,仍无法满足市场需求。

此外,SK海力士旗下企业SK Hynix System IC准备在2022年2月关闭韩国清州(Cheongju)M8厂,2022年5月该厂所有设备将迁往中国无锡,只有研发部门留在韩国。

SK Hynix System IC的无锡厂于2020年第一季度完工,新厂已经部份运营。SK Hynix System IC预计2022上半年完成迁厂事宜,届时会全力抢攻中国8英寸晶圆代工市场。无锡厂每月能生产10万片8英寸晶圆。

中国大陆方面,

成熟制程的代表企业自然是中芯国际,其订单源源不断,但受美国禁令影响,半导体设备出口审批周期延长,设备交期本身也延长,使得中芯国际扩产的进度难以满足客户的产能需求。据悉,2021年中芯国际8英寸晶圆产能扩产4.5万片,较原先预期少35%。成熟制程扩产还需要3~6个月时间,2022、2023年扩产规模会持续提升。

中芯国际在北京兴建了28nm制程晶圆厂,还在上海、深圳建设新产线。

中芯国际资深副总裁、中芯北方总经理张昕指出,由中芯、国家大基金二期、亦庄国投合资成立中芯京城北京三期,今年5月就会有设备进厂。若3大地区的投资案都能顺利扩产,将有机会挑战联电行业老三的地位。

除了以上这些晶圆代工主产区,成熟制程产能的全球性短缺也给新市场提供了发展机遇和动力,例如印度。

近期,印度铁道、通信、电子和信息技术部部长Ashwini Vaishnaw披露了该国政府旨在从零开始建立本土半导体产业的计划进展。

Vaishnaw表示,印度政府正在努力构建完整的芯片制造生态体系,在政府补贴的刺激下,几乎所有国际半导体大公司都在与印度合作伙伴展开会谈,有不少公司甚至想直接来印度设厂。

根据印度政府的规划,一开始就准备同步介入芯片制造的数个阶段,包括晶圆厂和封装等。补贴计划要求候选厂商最初从28nm至45nm的成熟制程工艺着手,并提交逐步提升工艺制程的路线图。

对于政策落地的速度,Vaishnaw表示,印度政府希望能够在未来两到三年内,有10-12家半导体厂商投产。

带动产业链发展


成熟制程芯片产能的稀缺,晶圆厂的扩建,带动了产业链上游快速发展,特别是半导体设备和硅片。

本周二,SEMI在发布的季度世界晶圆厂预测报告中表示,2022年晶圆厂设备支出将在2021 年和2020年分别增长39%和17%之后再次增长。特别是与生产MCU相关的设备支出预计将在2022年增长47%,与电源管理芯片相关的设备也将出现33%的增长。

另外,成熟制程芯片的重要地区欧洲/中东是2022年第二大半导体设备消费地区,预计今年将实现145%的增长。这也从一个侧面体现出今年成熟制程芯片市场的火爆程度。

硅片方面,供应持续紧张,日本大厂SUMCO表示,没见过缺这么久的,该公司产能已满到2026年。

SUMCO会长兼CEO桥本真幸表示,逻辑用、存储器用12英寸硅片供需将紧张、无法因应库户端增加供应量的要求;在8英寸以下硅片部分,预计供不应求情况将持续。

结语


综上,成熟制程芯片产能的紧张状况再短期内恐怕难以缓解,至少三、四年内会一直处于供不应求的状态。

不过,也有机构持不同观点,例如瑞银(UBS)发报告预估,晶圆代工厂产能的短缺可能从2023年开始缓解,如果需求减速更快,则可能会从2022下半年开始。瑞银预计,成熟制程代工毛利率将在今年达到峰值39.1%,并在2023年回落至35.2%。

瑞银预计,2023-2025年12英寸晶圆28nm、40nm代工将出现8%到10%的供应过剩;50nm、65nm和90nm产能在2022-2025年将增长35%;随着PMIC、驱动IC过渡至12英寸晶圆,8英寸晶圆代工、供需将更为平衡。

报告指出,多数生产模拟芯片、MCU的IDM增加了资本支出,可能限制未来几年代工外包的机会,成熟制程代工价格上涨后,预计将稳定进入2023年,毛利率正常化。

另外,由于有利的定价趋势可能翻转,瑞银预估各厂将把代工成本转嫁给客户,将对MCU、显示驱动IC等产生负面影响。部分细分市场,例如车用芯片,可能会从芯片供应正常化中获得销量收益,但在中国等特定市场可能会出现价格战。


*免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点,不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系半导体行业观察。


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