辛格计划扩大其在美国和德国所有工厂的产能

本周，鲜有大新闻的晶圆代工企业GlobalFoundries发布了一则引人注目的消息，称将在新加坡设立新工厂，以扩大全球生产布局。通过与新加坡经济发展局的合作和相关客户的共同投资，辛格在此次新加坡扩张计划中投资了40亿美元。目前工厂正在建设中，预计2023年开业。

此外，辛格计划在美国和德国的所有工厂扩大产能，每家投资10亿美元。这样，未来两年，辛格将花费不少于60亿美元扩大在新、美、德的产能。

据悉，如果这些晶圆厂建成，辛格的年生产能力将增加45万片12英寸当量晶圆，而辛格新加波工厂的年总生产能力将上升至150万片(12英寸当量晶圆)。

晶圆厂扩张加速

在过去的几年里，由于发展战略的巨大变化，辛格在建设新工厂方面一直处于非常保守的状态，甚至卖掉了几家晶圆厂。扩产计划的公布也是基于全球芯片产能尤其是代工产能严重不足。这也凸显了当前市场对晶圆厂需求的火爆，而扩大产能成为资金的第一去向。

根据SEMI最新的市场研究报告，全球半导体厂商将在今年年底前开始建设19座新的高产能晶圆厂，2022年再建设10座晶圆厂，这样在最近两年内至少将建成29座晶圆厂。

其中，中国大陆和台湾省8家，美洲6家，欧洲/中东3家，日韩2家。这些新工厂主要是12英寸晶圆厂，2021年有15家，2022年有7家。其他七个晶圆厂是4英寸、6英寸和8英寸晶圆厂。建成后，这29个晶圆厂每月可生产260万片晶圆(相当于8英寸晶圆)。

此外，29家晶圆厂中，晶圆代工厂15家，月产能3万至22万片(8英寸相当于晶圆)；其中四个是记忆工厂。这些新工厂具有更高的生产能力，每月可以生产10万至40万片(相当于8英寸晶圆)。

从2020年下半年开始，晶圆代工厂和IDM都进入疯狂的扩产模式，12英寸和8英寸工厂齐头并进，改变了早些年12英寸工厂兴盛、8英寸工厂衰落的局面，市场需求处于全面旺盛状态。

关于12英寸晶圆，最大的资本支出花费在存储芯片(DRAM和3D NAND)上。预计2020年至2023年，实际和预测投资将每年以高位增长，预计2024年将进一步扩大至10%。此外，2021年至2023年，逻辑芯片/MPU和MCU的投资也将稳步增长，尤其是在功率器件方面。预计2021年此类产品投资增速将超过200%，2022年和2023年将保持两位数增长。

2020年下半年以来，各大厂商加快了12英寸晶圆厂的扩张，不少项目相继上马。

首先，晶圆代工龙头TSMC宣布，2021年的资本支出将从之前预计的250-280亿美元增加到300亿美元，其中80%以上将用于先进工艺投资，而7nm、5nm、3nm和2nm的生产线均采用12英寸晶圆。

前不久，TSMC还宣布将在三年内投资1000亿美元扩建晶圆厂，并确认将投资28.87亿美元扩建南京工厂28纳米制程产能，增加月产量4万片晶圆，主要用于生产汽车芯片。

TSMC指出，目前台湾省晶圆厂没有清理灰尘的空间，只有南京工厂有现成的空间，可以直接设置生产线，有利于产能的快速形成。按照计划，TSMC南京工厂28nm制程产能将于2022年下半年量产，2023年年中达到4万片/月的满产目标。目前，TSMC南京工厂主要生产16纳米芯片，月产能约2万片。

3月下旬，李记电气举行了奠基仪式

DRAM工厂南亚分公司也宣布，将投资3000亿新台币，在台湾省新北市台山林楠科技园新建12寸先进晶圆厂。南亚分公司董事长吴表示，新的12英寸先进晶圆厂最早将于今年年底开工建设，2023年完成试生产。该厂将采用南亚科技自主研发的10纳米制程技术生产DRAM芯片，并计划建设EUV生产技术，月产能约4.5万片。

3月中旬，温邦电子董事会通过了12英寸晶圆厂的资本支出预算，批准了约131.27亿新台币的资本预算。资本支出预算主要用于高雄新厂，将于2021年3月起陆续投入，2022年投入试运行。高雄工厂是温邦第二家12英寸晶圆厂。

3月17日，SMIC宣布，其与深圳市政府(通过深圳再投资集团)计划以拟投资形式，通过SMIC深圳开发运营该项目。根据计划，SMIC深将开展该项目的开发和运营，重点生产28纳米及以上的集成电路并提供技术服务，目标是实现最终月产能约4万片12英寸晶圆。预计2022年投产。据悉，SMIC新建12英寸晶圆厂主楼与已投产的8英寸晶圆厂相连，主体部分已完工，预计2022年投产。

2020年8月，中国首个12英寸功率半导体自动化晶圆制造中心正式签约落户上海临港新区。该项目是文泰科技半导体业务实现百亿美元战略目标的第一步。2021年1月初，文泰科技全资子公司安石半导体面对半导体材料需求激增，宣布扩建位于上海临港的12英寸晶圆厂，该厂将于2022年7月投产，预计年产晶圆40万片。

此外，英特尔还决定在美国新建两家12英寸晶圆厂。

三星，韩国除外

国本土和美国新建12英寸厂之外，其在中国的投资力度非常大，主要表现在西安的存储器厂。之前，三星决定向其西安工厂投资150亿美元，这是该公司唯一的海外存储器生产基地。2017年8月一期投资70亿美元后，2019年二期投资80亿美元，一期投资建成的一条生产线已于2020年3月开始投产。近期，第二家工厂也将投产，且三期工程也在投资规划当中。三星西安厂二期投资完成后，二厂的NAND闪存产能将达到每月13万片晶圆。第一工厂的产能为每月120，000片。每月 25 万片晶圆的总产量约为三星2020 年NAND 闪存产量的一半。

以上是近一年来部分12英寸晶圆厂的扩产和新建情况。

另外，8英寸晶圆厂和产能状况也非常惹人关注，因为市场需求出现了前所未有的高涨，一点儿不逊于12英寸的。

以往，8英寸晶圆被认为是落后产线，更关注12英寸晶圆产线的建设和量产。然而，就是这一比12英寸晶圆“古老”多年的产品，8英寸晶圆芯片产能从2018年起，就处于明显不足的状况，而从过去的2020年来看，8英寸晶圆产能依然很紧张，特别是在中国大陆地区，在多条12英寸产线上马的情况下，似乎有些忽视了8英寸晶圆产能问题。总体来看，无论是IDM，还是晶圆代工厂，8英寸晶圆产能一直都很紧俏，产能利用率相当高。

出现这种状况的原因主要是市场对模拟芯片的需求量一直在提升，电源管理、功率器件、CMOS图像传感器、MEMS传感器、RF收发器、PA、滤波器，ADC、DAC等等，大都投产在8英寸晶圆产线里。

SEMI的统计报告显示，全球半导体制造商从2020到2024年将持续提高8英寸晶圆厂产量，预计增加95万片，增幅17%，达到每月660万片的历史新纪录。未来几年，晶圆制造商将增设22座8英寸晶圆厂，以满足5G、汽车和物联网（IoT）等高度依赖模拟、电源管理和显示驱动IC、功率组件MOSFET、MCU及传感器等器件的增长需求。

带动半导体设备市场增长

兴建晶圆厂的热潮，直接带动了半导体设备市场增长。SEMI统计数据显示，北美半导体设备制造商出货金额于今年1月首度突破30亿美元，随后不断逐月攀高，5月达35.9亿美元，月增4.7%，也较去年同期增加53.1%。中国大陆去年首次成为全球最大半导体设备市场，台湾地区紧追在后。

前文提到，未来两年将新建至少29座晶圆厂，相应的设备支出预计将超过1400亿美元。新厂动工后通常需要至少两年才能达到设备安装阶段，因此多数今年开始建造新厂的芯片制造商最快也要2023年才能启装，不过有些制造商可能提前在2022上半年就会开始相关作业。

预计到2022年，半导体设备投资都将维持在30亿美元以上的水平，晶圆代工将占总支出一半以上，以下依序为分立/功率器件占21%，模拟IC占15%、MEMS和传感器占7%。

根据日本半导体制造装置协会（SEAJ）6月17日公布的初步统计显示，2021年5月，日本半导体设备销售额（3个月移动平均值）同比暴增48.6%，达到3，054.05亿日元，连续第5个月呈现增长态势，创46个月来（2017年7月以来、暴增49.9%）最大增幅，且月销售额史上首度突破3，000亿日元大关、创2005年以来历史新纪录。

在日本半导体设备商中，有59%表示最近1年曾因现有零件供货商因生产跟不上需求而导致零件供应不足问题。另外，7成以上厂商表示，曾面临采购交期、价格、质量等问题。在面临零件供应不足问题的企业中，已出现寻找新零件供货商的动向、包含找上了之前未曾生产过半导体设备用零件的厂商。

在半导体设备消费市场，台湾地区是重镇，其中又以台积电和联电需求最旺。

由于台积电今年资本支出约有8成用于先进制程，7nm以下必备的EUV设备供应链将受惠，其中包括EUV光刻机厂商ASML、EUV光罩盒供货商家登、EUV设备模块代工厂帆宣和公准，而应材供应链的京鼎、瑞耘，还有真空服务解决方案厂商日扬也能享受商机。此外，台积电2021年资本支出约1成将用在先进封测及光罩，换算约有30亿美金的水平。据了解，台积电竹南新厂预计今年底至明年上半年量产，预期自动化机器设备商万润、半导体湿制程设备厂弘塑、辛耘将分食大单。

今年3月，媒体传出三星紧急找上联电，要洽谈联电南科厂的产能，双方前后谈了两个月之后，终于拍板定案，以三星为首，包下南科厂约一半产能。此外，联电也与其他客户共同谈成合约，包括联发科，联咏、瑞昱等，以预付订金的方式包下南科厂未来6年、每个月2万7500片产能的合约，而联电将拿这笔资金添购南科P6厂扩建28nm制程所需的设备。

半导体材料供不应求

晶圆厂的火爆，除了带动半导体设备市场大幅增长外，对半导体材料市场也有很大影响，特别是硅片（硅晶圆），最受瞩目。

在半导体供应链中，硅片生产环节直接与晶圆制造对接。今年上半年，日本硅片大厂SUMCO会长兼CEO桥本真幸表示，自身从事半导体业界逾20年时间来、芯片在如此长的时间呈现短缺是前所未见的。以8英寸硅片为主、涌入了超过该公司产能的订单。该公司和客户都呈现无库存状态。

具体来看，逻辑用12英寸硅晶圆短缺，而更为短缺的是大多用于汽车的8英寸产品。

桥本真幸指出，当前令人困恼的事情是没有可用来增产硅片的厂房。今后来自5G、数据中心的需求将上升。因此评估从头开始建造工厂。

桥本真幸上述言论也表明，SUMCO考虑兴建硅片新工厂。SUMCO自2008年以来的增产投资都仅仅是扩增现有工厂的产能、并未兴建新工厂。

关于硅片市况预估，桥本真幸指出，当前现有设备生产已满载。半导体市场即便在不景气的情况下、也以年率6%左右的速度增长，而硅片也配合半导体的成长、以年率5-6%的速度进行增产。而增产的设备已接近极限、硅片供需恐持续紧张。

SUMCO在2月9日公布的财报资料中指出，关于今后的硅片市场展望，在5G/智能手机/数据中心需求带动下，逻辑芯片用12英寸硅片供应不足情况恐持续。在8英寸硅片部分，车用/民用需求急速恢复，需求达到媲美2018年的巅峰水平，预估供应不足情况恐持续至2022年左右。

中国大陆的硅片企业也在扩产。

特别是在12英寸硅片领域，中国本土市场份额低，大多依赖进口，多数国内厂商已具备8英寸硅片的量产能力，但在技术积累和市场占有率方面与国际硅片大厂相比，存在较大差距。面对12英寸硅片市场需求激增，中国本土硅片企业大都在加紧布局，制定扩产计划。代表企业包括沪硅产业、神工股份、立昂微、上海新晟、中欣晶圆和中环股份。例如，中欣晶圆已将12英寸硅片扩产规划正式提上日程，将在现有每月3万片的基础上，继续拓展7万片产能，以期在年底达到每月10万片的规模。但10万片只是中欣的阶段性目标，2022年，中欣将会继续积极的寻求产能拓展，最终形成每月20万甚至是30万的12英寸硅片产能。

拉动投资

新建晶圆厂，采购半导体设备和材料，以及半导体设备厂商采购零部件等，都需要大量投资。

据IC Insights统计，2020 年半导体行业资本支出总额为1130亿美元，预计2021年将同比增长16%到23%。

三星、台积电和英特尔这3家公司占2020年半导体资本支出的50%以上，其中，三星是2020年支出最多的公司，达到279亿美元，预计2021年支出将持平。

台积电增幅最大，从2020年增加128亿美元，到2021年达到300亿美元，增幅为74%。台积电将占行业总支出增长204亿美元的60%以上。

英特尔已表示将把资本支出从2020年的143亿美元增加到2021年的195亿美元，增长 37%。

除了企业，在当前半导体产业的大环境下，各政府也在大力投入。

例如，美国参议院本月批准了一项法案，其中包括 520 亿美元用于资助半导体研究、设计和制造；

日本经济产业省本月早些时候宣布了一项“国家项目”，以支持日本的半导体制造；

韩国在5月宣布了一项计划，未来十年将在非存储芯片制造上投入4500亿美元；5月，欧盟也宣布准备投入大量资金，以扩大欧洲的半导体制造业务。

编辑：jq