近日,SEMI 在其 300 毫米晶圆厂展望中宣布,全球半导体制造商预计将在 2026 年将 300 毫米晶圆厂的产能提高到每月 960 万片晶圆 (wpm) 的历史新高。在经历了 2021 年和 2022 年的强劲增长之后,由于内存和逻辑设备的需求疲软,今年 300mm 产能扩张预计将放缓。
SEMI 总裁兼首席执行官 Ajit Manocha 表示:「虽然全球 300mm 晶圆厂产能扩张的步伐正在放缓,但该行业仍将重点放在增加产能以满足对半导体的强劲长期需求上。」「晶圆代工、内存和电力行业将成为预计 2026 年新纪录产能增长的主要推动力。」
预计在 2022 年至 2026 年预测期内将增加 300 毫米晶圆厂产能以满足需求增长的芯片制造商包括 GlobalFoundries、华虹半导体、英飞凌、英特尔、铠侠、美光、三星、SK 海力士、中芯国际、意法半导体、德州仪器、台积电和联电。两家公司计划在 2023 年至 2026 年期间建设 82 个新设施和生产线。
区域展望
由于美国的出口管制,中国将继续对政府投资集中在成熟技术上,以引领 300mm 前端晶圆厂产能,其全球份额将从 2022 年的 22% 增加到 2026 年的 25%,达到每月 240 万片晶圆。
由于内存市场需求疲软,韩国 300 毫米晶圆厂的全球产能份额预计将从 2022 年的 25% 下滑至 2026 年的 23%。尽管同期份额从 22% 略微下降至 21%,但中国台湾有望保持第三名,而日本在全球 300 毫米晶圆厂产能中的份额预计也将从去年的 13% 下降至 2026 年的 12%,随着与其他地区的竞争加剧。
在汽车领域的强劲需求和政府投资的推动下,美洲和欧洲及中东地区的 300 毫米晶圆厂产能份额预计将从 2022 年增长到 2026 年。到 2026 年,美洲的全球份额预计将增长 0.2% 至近 9%,而欧洲和中东预计其产能份额将从 6% 增加到 7%,而东南亚预计同期将保持其 4% 的 300 毫米前端晶圆厂产能份额。
按部门划分的预计产能增长率
SEMI 到 2026 年的 300 毫米晶圆厂展望显示,模拟和电源在产能增长方面领先于其他行业,从 2022 年到 2026 年复合年增长率为 30%,其次是晶圆代工,增长率为 12%,光学器件增长率为 6%,内存增长率为 4%。
根据 2023 年 3 月 14 日发布的 SEMI 300mm Fab Outlook To 2026 的更新报告列出了 366 条设施和生产线——258 条在运营中,108 条计划在未来建设。
晶圆代工厂建厂潮不断,带动了晶圆需求的激增,其中增长最快的就是 300 毫米晶圆。业内周知,12 英寸的晶圆直径就是 300mm,其面积是 8 英寸晶圆的 2.25 倍。由于晶圆尺寸的扩大使每片晶圆可切割的芯片数量上升,并且单位成本显著降低,因此晶圆厂追逐 12 英寸大尺寸产线的建设升级已是大势所趋,目前占比已经在 60% 以上。
从应用来看,300 mm 晶圆的需求主要来自存储、逻辑芯片、CIS 三大领域,其中存储 DRAM、3D NAND、2D NAND 合计占比达 55%,是 300 mm 最大的应用领域。从下游终端来看,主要以手机、计算机、服务器、通信、工业、汽车等较为高端的领域为主。
由于 300 mm 晶圆具有生产效率更高、成本更低、应用领域更加高端等优良特点,在下游众多需求的驱动下,目前已经供不应求。根据 SUMCO 的数据,2021 年 300 mm 晶圆需求约为 750 万片/月,预计未来 5 年将维持 8.4% 年的年复合增长率增长,到 2026 年全球 300 mm 晶圆需求有望达 1000 万片/月。但即便如此,由于晶圆厂扩产滞后晶圆厂,在供给方面,晶圆厂的新增产能未来 5 年只能维持 5.3% 的年复合增长率增长,因此全球 300 mm 晶圆供需缺口将持续存在。
半导体晶圆行业属于制造后周期行业,晶圆企业将极大受益于晶圆厂产能投放带来的红利。尤其在晶圆市场供给有限、新产能未释放的背景下,晶圆代工厂扩产使得半导体晶圆用量需求直线上升,造成晶圆供不应求、量价齐升。考虑到晶圆厂产能扩建周期多为 2 年以上,因此未来很长一段时间,晶圆供需缺口将持续存在。