導讀:晶圓代工臺積電、三星代工、中芯國際、英特爾及IDM廠商正在紛紛擴大其生產能力。如果一切順利,在2023年上半年半導體芯片細分市場斷供情況或將得到緩解。不過,放眼當下,IDM和晶圓代工廠商如何應對客戶芯片需求?
TSMC大手筆,反擊三星、阻止英特爾
臺積電CEO魏哲家在2022Q1季度財報會議上表示,受到國際形勢俄烏沖突及新冠疫情持續影響,全球半導體供應鏈或將承受新的壓力。相比較需求稍趨緩和的消費電子市場,汽車電子芯片渠道供應仍然堪憂。未來一段時間,臺積電或將與供應商積極磋商解決交付問題,并針對當下市場緊缺產品,采取相應針對措施,如提高芯片產能或優先補充中央處理單位、圖形單位和自動駕駛汽車等行業的芯片。
在資本支出方面,TSMC將于2022年計劃撥款400-440億美元用于先進工藝、封裝及專業級技術開發。具體包括:1)臺南Fab18晶圓廠的P5-P8產能提升,主要用于3nm、4nm和5nm等工藝;2)亞利桑那州Fab21晶圓廠建設,初期將主要生產5nm晶圓;3)南京晶圓廠的加速建設,主要為28nm晶圓;4)臺灣地區新津晶圓廠建設,初期主要生產2nm晶圓;5)熊本晶圓廠開建,主要生產28/22nm晶圓;6)高雄晶圓廠開建,初期主要生產7nm。
表1:2022年Q1臺積電財報數據。來源/臺積電
根據該公司2022Q1財報數據顯示,臺積電凈收入達到175.7億美元,環比增長11.6%,同比增長36%,毛利潤達到了55.6%,業績可謂是實現了驚人的增長速度。值得一提的是,在先進制程工藝技術方面,TSMC的7nm和5nm占本季度銷售收入的1/2。按制造技術順序來看,5nm級的銷售額為20%,7nm為30%,16nm為14%,28nm為11%;5nm-28nm的芯片占總銷售的75%。
圖1:2022年Q1臺積電各先進制程工藝技術貢獻的收入對比。來源/臺積電
據筆者獲悉,在今年5月,該公司已通過董事會決議,撥款167.5767億美元,用于:1)安裝和升級先進技術能力;2)安裝成熟和專業的技術能力;3)先進包裝能力的安裝和升級;4)資本化的租賃資產。
同時,臺積電已未雨綢繆,芯片制造工廠進軍日本和美國。在日本,臺積電將與索尼合作建設半導體代工服務生產工廠。生產線采用28nm和22nm一代特殊工藝,300mm(12英寸)晶圓的預加工生產線。300mm晶圓的產能相當大,為45,000張/月。計劃于2022年動工,2024年底開始生產產品。在美國,該公司計劃建立5nm的加工生產線,月產能2萬片,預計2024年投產。
拼產能、拼成熟工藝,SMIC積極卡位
中芯國際(SMIC)管理層表示,針對半導體制造產能結構性緊缺在短期內的加劇,該公司根據規劃部署,圍繞市場缺口,通過加強與客戶、供應商緊密合作,及早布局調整產能分配、推動產能建設。
根據筆者查詢SMIC官方數據顯示,2022年SMIC的預計總支出為320.5億元(約48.12億美元),第一季度預計支出55億元(約8.26億美元)主要用于持續推進成熟工藝的擴產,小部分用于先進工藝、及三個新廠項目。
至于進展,從2022年開始,中芯國際產能實現大幅度增長。據一季度財報數據顯示,2022年SMIC第一季的銷售收入為1,841.9百萬美元,相較于2021年第四季的1,580.1百萬美元增長16.6%,相較于2021年第一季的1,103.6百萬美元增長66.9%。同時,本季度實現產能約65萬片/月,2021年第四季約62萬片/月;2021年第一季度54萬片/月。
表2:2022年Q1中芯國際營收。來源/SMIC
在先進制程工藝方面,代表先進制程工藝的FinFET/28nm只占中芯國際收入貢獻的一小部分。該公司營收的主要來源于成熟工藝。其中,0.15-0.18um和55/56nm占據了總營收的1/2以上。
當前,一旦中芯國際在北京京城、深圳以及上海臨港的三大新項目滿產后,公司的產能將實現倍增。
海外基地擴產,UMC目標瞄準汽車電子芯片
聯華電子總裁JasonWang表示,針對市場強勁的晶圓需求,該公司在2022年第一季度晶圓廠產能一直保持滿負荷運轉。即使晶圓出貨量小幅下降,但整體抬升的芯片價格提高了該公司的整體收入。如,非易失性存儲器、電源管理、RF-SOI和OLED顯示驅動器;5G、AIoT和汽車等應用市場,就占其銷售營收達到一半以上。
圖2：UMC技術節點方面的營收貢獻比。40nm以下的先進制程晶圓代工業務貢獻營收38%,65nm為19%,90nm為8%。其中22/28nm營收最大。
為支持客戶的長期增長需求,不僅UMCFab12AP5擴建將在本季度上線,滿足客戶28nm需求,而且還積極擴充海外基地的產能。宣傳將在新加坡工廠建造的新晶圓廠來滿足不斷增加的22/28nm需求,并已獲得從2024年開始的多年客戶供應協議。
在業務領域,UMC還宣布與DENSO合作,在USJC的300mm晶圓廠生產功率半導體以滿足汽車市場日益增長的需求。此次合作表明了其在汽車價值鏈受限的情況下支持客戶的堅定承諾。作為行業大趨勢的一部分,電動汽車的加速采用將成為UMC汽車業務的增長催化劑。
總結:顯然,晶圓代工產業是一個充滿活力的市場。在半導體細分市場芯片斷供部分短缺的情況下。投資擴產、提升先進工藝技術等措施可以有效緩解市場需求。隨著更成熟的工藝節點對芯片的需求激增,由300mm過渡至200mm的代工產能企業也正不斷涌現,如三星、臺積電、SK海力士、美光、鎧俠、英特爾、GlobalFoundries、聯華電子等巨頭正積極應對。
