作者 ｜ 中遠(yuǎn)亞電子

2021年的半導(dǎo)體行業(yè)關(guān)鍵詞之一就是“缺芯”，而芯片之所以緊缺的根本原因在于晶圓產(chǎn)能供應(yīng)不足，產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于市場(chǎng)的需求，從而導(dǎo)致了“芯片荒”的現(xiàn)象。因此，缺芯的本質(zhì)是晶圓的短缺。

由于時(shí)代的發(fā)展，F(xiàn)abless（無(wú)晶圓制造設(shè)計(jì)）成為多數(shù)科技公司的首選，如華為、蘋(píng)果。如今，隨著新冠疫情的爆發(fā)，加上5G、新能源行業(yè)的快速發(fā)展，晶圓產(chǎn)能供應(yīng)鏈短缺的問(wèn)題日益嚴(yán)重，需求失衡的重災(zāi)區(qū)首當(dāng)其沖的是汽車(chē)電子行業(yè)。為此，眾多半導(dǎo)體廠商開(kāi)始轉(zhuǎn)戰(zhàn)陣地，或建晶圓廠，或增加產(chǎn)線擴(kuò)產(chǎn)等，晶圓代工的地位逐日攀升，這也帶動(dòng)了全球近兩年晶圓代工的產(chǎn)值高速成長(zhǎng)。

據(jù)分析公司TrendForce稱(chēng)，今年全球前十大代工公司的總收入預(yù)計(jì)將超過(guò)1000億美元，到2022年，他們的總收入將增長(zhǎng)13.3%，達(dá)到1176.9億美元。

那么，在晶圓建廠火熱開(kāi)展的背景下，2022年的晶圓產(chǎn)能是否跟得上市場(chǎng)需求，實(shí)現(xiàn)供需平衡呢？

半導(dǎo)體制造商的晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)一覽

全球芯片短缺對(duì)各行各業(yè)都造成了一定的影響，汽車(chē)電子行業(yè)尤甚。據(jù)顧問(wèn)公司AlixPartners日前的市場(chǎng)分析報(bào)告顯示，芯片短缺的問(wèn)題預(yù)計(jì)將使全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在2021年減少770萬(wàn)輛的汽車(chē)出貨，損失金額高達(dá)2,100 億美元。

為此，半導(dǎo)體制造商為了挽救“缺芯荒”的現(xiàn)狀，不讓情況繼續(xù)惡劣下去，從2021年開(kāi)始，建廠擴(kuò)產(chǎn)大動(dòng)作頻頻，未曾間斷。

下面，我們先來(lái)看下半導(dǎo)體制造商對(duì)晶圓建廠擴(kuò)產(chǎn)的規(guī)劃與安排——

1）臺(tái)積電

臺(tái)積電作為全球芯片“代工之王”，它的一舉一動(dòng)皆受全球半導(dǎo)體市場(chǎng)矚目。

據(jù)悉，2021年臺(tái)積電資本開(kāi)支由年初的250億美元至280億美元提升至300億美元，其中約80%將用于3納米、5納米和7納米等先進(jìn)工藝；約10%分配給先進(jìn)封裝和光罩；約10%用于特殊工藝。

2020年5月15日，臺(tái)積電宣布于美國(guó)亞利桑那州興建5納米制程的12英寸晶圓廠；2021年4月宣布將于2024年完工，屆時(shí)將具有月產(chǎn)能2萬(wàn)片的規(guī)模。

2021年4月22日，臺(tái)積電宣布28.87億美元投資在南京廠，擴(kuò)充月產(chǎn)2萬(wàn)片28nm及以上工藝產(chǎn)能，預(yù)計(jì)于2022年下半年開(kāi)始量產(chǎn)，并在2023年完成2萬(wàn)片的規(guī)模。

2021年7月28日，中國(guó)臺(tái)灣有關(guān)部門(mén)正式批準(zhǔn)了臺(tái)積電在新竹寶山鎮(zhèn)新建2nm工廠的規(guī)劃，目前正在建設(shè)中。臺(tái)積電2nm工藝預(yù)計(jì)2023年試產(chǎn)、2024年量產(chǎn)。

2021年11月9日，臺(tái)積電董事會(huì)宣布以21億美元在日本設(shè)立子公司，將提供12英寸22-28納米晶圓代工服務(wù)，預(yù)計(jì)2022年開(kāi)始建廠，2024年4月正式投產(chǎn)，屆時(shí)將具有月產(chǎn)能4.5萬(wàn)片的規(guī)模。

2021年11月9日，臺(tái)積電宣布在高雄建設(shè)的新晶圓廠，計(jì)劃采用先進(jìn)的7納米工藝和成熟的28納米工藝，預(yù)計(jì)2022年開(kāi)始建廠，2024年正式投產(chǎn)。

2021年12月11日，據(jù)臺(tái)灣《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》消息，針對(duì)臺(tái)積電赴德國(guó)設(shè)廠，臺(tái)積電相關(guān)負(fù)責(zé)人指出，“目前仍屬于非常早期階段”。

2021年12月28日，臺(tái)積電現(xiàn)已確定將在中國(guó)臺(tái)灣省的中科園區(qū)進(jìn)行建廠。據(jù)相關(guān)人士透露，臺(tái)積電在中科除了規(guī)劃2nm新廠，后續(xù)的1nm廠也將落腳此處。

2）聯(lián)電

被稱(chēng)為中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的“晶圓代工雙雄”之一的聯(lián)電，占據(jù)著全球芯片代工市場(chǎng)的高份額。據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)TrendForce的報(bào)告顯示，2021年第一季度聯(lián)電的晶圓代工營(yíng)收為16.03億美元，排名全球第三。

聯(lián)電2021年資本支出金額23億美元，其中85%用于12英寸產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)，15%用于8英寸產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)。

2020年2月11日，聯(lián)電將透過(guò)子公司蘇州和艦，參與12寸晶圓廠廈門(mén)聯(lián)芯增資，總金額人民幣35億元，協(xié)助聯(lián)芯擴(kuò)產(chǎn)。目前，聯(lián)芯12寸廠月產(chǎn)能已達(dá)約1.7萬(wàn)片，其中，28納米月產(chǎn)能約5,000片，第二階段擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)行中。

2021年4月22日，聯(lián)電宣布與部分客戶(hù)合作，投資新臺(tái)幣1000億（約合23億人民幣）擴(kuò)充Fab 12A P6廠區(qū)的28nm芯片產(chǎn)能，未來(lái)還可升級(jí)為14nm產(chǎn)能。P6廠區(qū)擴(kuò)建產(chǎn)能將于2022年開(kāi)始動(dòng)工，計(jì)劃于2023年第二季度投入生產(chǎn)。

2021年12月中旬，聯(lián)電宣布進(jìn)行南科Fab 12A 的P5及P6廠區(qū)的擴(kuò)產(chǎn)，預(yù)計(jì)投入762.73 億元新臺(tái)幣（約合175億人民幣）將以采購(gòu)設(shè)備為主，以滿(mǎn)足產(chǎn)能擴(kuò)充需求。

聯(lián)電在蘇州和艦的8英寸晶圓廠，預(yù)計(jì)到2022年第3季月產(chǎn)能增加1萬(wàn)片，增加幅度達(dá)到13%。

3）三星電子

作為全球晶圓代工大廠的三星電子，早在2021年10月，三星電子宣布預(yù)計(jì)在2026年前將晶圓代工產(chǎn)能提高到目前三倍。據(jù)日經(jīng)近日?qǐng)?bào)道稱(chēng)，有半導(dǎo)體設(shè)備商表示，三星已提供2021年設(shè)備采購(gòu)計(jì)劃，資本支出將進(jìn)一步增加20%至30%。

2021年6月，三星旗下的平澤新擴(kuò)建采用極紫外光***（EUV）的5nm廠已開(kāi)出新產(chǎn)能，而且該廠區(qū)并力拼4nm與3nm開(kāi)始展開(kāi)風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn)的動(dòng)作。

2021年11月24日，三星電子正式宣布，將在得克薩斯州泰勒市新建一半導(dǎo)體制造工廠，投資規(guī)模高達(dá)170億美元。新廠將于2022年上半年破土動(dòng)工，目標(biāo)是在2024年下半年投入運(yùn)營(yíng)。

4）格芯

在全球晶圓代工市場(chǎng)市占率排名第四的格芯在2021年宣布，將提高車(chē)用芯片產(chǎn)量至少一倍，并將斥資60億美元擴(kuò)產(chǎn)。

2021年6月28日，格芯宣布將投入40億美元設(shè)立新加坡新廠，預(yù)計(jì)于2023年啟用，預(yù)計(jì)建設(shè)工作將于2023年底完成，年新增45萬(wàn)片12英寸晶圓產(chǎn)能。

2021年7月19日，格芯在紐約馬耳他投資10億美元擴(kuò)建，預(yù)計(jì)年增15萬(wàn)片12英寸晶圓產(chǎn)能，以彌補(bǔ)FAB10出售形成的產(chǎn)能空缺。未來(lái)還將建設(shè)一座年產(chǎn)能50萬(wàn)片12英寸晶圓的新工廠。

2021年8月19日，格芯在德累斯頓未來(lái)兩年內(nèi)將投資10億美元，以最大限度地提高當(dāng)前晶圓廠的制造能力。

5）英特爾

2021年3月，英特爾自從宣布“IDM 2.0”戰(zhàn)略，重返晶圓代工市場(chǎng)之后，便開(kāi)始積極擴(kuò)展全球產(chǎn)能布局。

2021年3月24日，英特爾宣布了多項(xiàng)擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，一方面擬在美國(guó)亞利桑那州投資約200億美元新建兩座工廠（晶圓廠）。目前已正式動(dòng)工，預(yù)計(jì)自2024年開(kāi)始量產(chǎn)7納米或更先進(jìn)芯片，并設(shè)立代工服務(wù)部門(mén)，為其他半導(dǎo)體廠代工制造芯片。

2021年12月16日，英特爾將投資逾70億美元在馬來(lái)西亞新建一個(gè)芯片封裝和測(cè)試工廠，該工廠預(yù)計(jì)將于2024年開(kāi)始投產(chǎn)。

目前來(lái)看英特爾在歐洲的建廠情況——英特爾在歐洲只有愛(ài)爾蘭設(shè)有晶圓制造工廠，目前有計(jì)劃在德國(guó)興建第二個(gè)晶圓制造基地。第一階段將先建2座晶圓廠，最終將興建8座晶圓廠，總投資金額800億歐元。

6）中芯國(guó)際

中芯國(guó)際作為中國(guó)大陸的芯片代工巨頭，在晶圓產(chǎn)能尤為短缺的情況下，中芯國(guó)際宣布了多項(xiàng)擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃以滿(mǎn)足客戶(hù)需求。

2021年1月4日，中芯國(guó)際臨港基地宣告正式啟動(dòng)建設(shè)。規(guī)劃建設(shè)產(chǎn)能為10萬(wàn)片/月的12英寸晶圓代工生產(chǎn)線項(xiàng)目，主要聚焦于提供28納米及以上技術(shù)節(jié)點(diǎn)的集成電路晶圓代工與技術(shù)服務(wù)。

2021年3月，中芯國(guó)際宣布將在深圳再建一座12英寸晶圓廠，重點(diǎn)生產(chǎn)28納米及以上的集成電路和提供技術(shù)服務(wù)，旨在實(shí)現(xiàn)最終每月約4萬(wàn)片12英寸晶圓的產(chǎn)能，預(yù)期將于2022年開(kāi)始生產(chǎn)。

2021年12月，中芯國(guó)際集成電路制造（深圳）有限公司2010萬(wàn)元競(jìng)得坪山區(qū)G12205-0007宗地。根據(jù)《深圳市重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)發(fā)展監(jiān)管協(xié)議》，將用于12英寸晶圓代工生產(chǎn)線配套廠房項(xiàng)目。

除了以上半導(dǎo)體代工大廠進(jìn)行的晶圓擴(kuò)產(chǎn)外，中國(guó)臺(tái)灣的晶圓廠商力積電在2021年3月25日動(dòng)用2780億新臺(tái)幣投資銅鑼12英寸晶圓廠已開(kāi)工建設(shè)，制程技術(shù)涵蓋10納米級(jí)到50納米，預(yù)計(jì)2023年開(kāi)始分期投產(chǎn)，達(dá)產(chǎn)后月產(chǎn)能將達(dá)到10萬(wàn)片；此外，還有德州儀器、世界先進(jìn)等等半導(dǎo)體制造商，都積極投身建廠擴(kuò)充產(chǎn)能的隊(duì)伍中。

2022年晶圓產(chǎn)能的預(yù)估與展望

盡管各大半導(dǎo)體制造商在積極建廠提高產(chǎn)能，但是這些新增的產(chǎn)能將于2022年，或者2023年才開(kāi)始陸續(xù)投放，加上未來(lái)兩年的產(chǎn)能已被各大廠爭(zhēng)先預(yù)購(gòu)售空，因此，2022年的晶圓產(chǎn)能看來(lái)不容樂(lè)觀。

1月5日，在摩根大通科技/汽車(chē)峰會(huì)上，就有多位半導(dǎo)體行業(yè)高管表示，無(wú)論是電腦芯片還是汽車(chē)芯片，短期內(nèi)短缺問(wèn)題都無(wú)法解決。大多數(shù)企業(yè)高管都預(yù)計(jì)，在2022年中期以前都無(wú)法看到芯片供應(yīng)短缺改善的跡象，而且很多高管甚至預(yù)計(jì)，今年全年都難以改善。

英偉達(dá)首席財(cái)務(wù)長(zhǎng)克雷斯(Colette Kress)表示，預(yù)計(jì)下半年的芯片供應(yīng)將有所改善。由于芯片嚴(yán)重短缺，英偉達(dá)生產(chǎn)的顯卡芯片在市場(chǎng)上的售價(jià)已經(jīng)比其零售定價(jià)高出數(shù)千美元。

安森美半導(dǎo)體公司首席執(zhí)行長(zhǎng)哈桑納·埃爾-庫(kù)里(Hassane el - koury)也認(rèn)為，今年全年的剩余時(shí)間里，芯片都將供不應(yīng)求。安森美半導(dǎo)體公司主要生產(chǎn)汽車(chē)電源管理芯片，這一芯片對(duì)于電動(dòng)車(chē)尤其關(guān)鍵。

多數(shù)行業(yè)高管都認(rèn)為，當(dāng)前的芯片需求旺盛完全反映了客戶(hù)的實(shí)際需求，目前還沒(méi)有跡象表明存在那種可能導(dǎo)致庫(kù)存過(guò)剩、隨后需求崩潰的囤積行為。

此外，中國(guó)臺(tái)灣大多數(shù)晶圓代工企業(yè)指出，2022年上半年產(chǎn)能都已被客戶(hù)預(yù)訂一空，下半年超過(guò)九成產(chǎn)能也已賣(mài)完，訂單能見(jiàn)度已看到2022年下半年。并且，由于業(yè)界看好疫情趨緩及經(jīng)濟(jì)解封后，芯片短缺問(wèn)題會(huì)延續(xù)到2023年之后，所以超過(guò)半數(shù)客戶(hù)都選擇簽訂2～3年長(zhǎng)約，更見(jiàn)2022年的晶圓產(chǎn)能仍處于緊俏的地步。

據(jù)國(guó)外市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)digitimes報(bào)道，消息人士稱(chēng)，大部分汽車(chē)芯片都是在 8 英寸晶圓廠制造的。因此，在缺芯的重災(zāi)區(qū)汽車(chē)電子行業(yè)來(lái)看，8英寸和12英寸的產(chǎn)能供應(yīng)至關(guān)重要。然而，在TrendForce 看來(lái)，8英寸晶圓和12英寸晶圓產(chǎn)能仍將是嚴(yán)重瓶頸，相關(guān)產(chǎn)能增長(zhǎng)預(yù)計(jì)也相當(dāng)有限，相關(guān)人士認(rèn)為可能到 2025 年才會(huì)有所緩解，未來(lái)幾年 8 英寸晶圓廠的大部分產(chǎn)能已被完全預(yù)訂，擴(kuò)大產(chǎn)能也越來(lái)越困難。

同時(shí)，由于市場(chǎng)需求持續(xù)火爆，2022年晶圓代工已開(kāi)啟第一輪的漲價(jià)浪潮。由芯片代工龍頭臺(tái)積電引漲2022年晶圓代工價(jià)格10%-20%后，其他晶圓代工廠包括聯(lián)電、力積電、世界先進(jìn)等企業(yè)，后續(xù)也陸續(xù)通知客戶(hù)將在2022年第一季再度調(diào)漲晶圓代工價(jià)格，漲幅約8%-10%，有些熱門(mén)制程漲幅則超過(guò)一成。

中遠(yuǎn)亞電子小結(jié)

2022年的晶圓產(chǎn)能是否吃緊？答案不言而喻。

據(jù)集邦科技預(yù)估，2021年至2023年全球12英寸晶圓產(chǎn)能將逐年增加13%至15%，月產(chǎn)能將每年增加20萬(wàn)至30萬(wàn)片規(guī)模。因臺(tái)廠新增的成熟制程產(chǎn)能于2023年才會(huì)有晶圓產(chǎn)出貢獻(xiàn)，預(yù)期芯片缺貨潮要等到2023年才能緩解。

盡管半導(dǎo)體制造商已新增晶圓產(chǎn)能，但是距離投入使用還有一段時(shí)間。遠(yuǎn)水解不了近渴，因此2022年的晶圓短缺現(xiàn)象或?qū)⒊掷m(xù)。

但是，臺(tái)積電南京廠擴(kuò)建的28納米產(chǎn)能將在2022年下半年量產(chǎn)，并于2023年中達(dá)到月產(chǎn)4萬(wàn)片，同時(shí)隨著聯(lián)電、三星電子、格芯等半導(dǎo)體制造商的產(chǎn)能陸續(xù)釋放，相信2022年下半年至2023年“芯片荒”的現(xiàn)象將會(huì)緩解，晶圓產(chǎn)能也將不再吃緊，市場(chǎng)供需達(dá)到平衡狀態(tài)。（cr：中遠(yuǎn)亞電子）

審核編輯：符乾江