國產(chǎn)晶圓代工廠，開出多少產(chǎn)能？

作者：豐寧

根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2023年到2027年，全球晶圓代工成熟制程（28nm以上）和先進(jìn)制程（16nm以下）的產(chǎn)能比重將維持在7:3。在這一趨勢下，中國晶圓廠尤其擅長成熟制程，因此政策鼓勵(lì)本土化生產(chǎn)，產(chǎn)能擴(kuò)充迅速。

本文將探討中國晶圓代工產(chǎn)能的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。

?01、前三季度，晶圓代工雙雄產(chǎn)能

2023年Q1，中芯國際的月產(chǎn)能為73.225萬片8英寸約當(dāng)晶圓，產(chǎn)能利用率為68.1%，季度銷售晶圓數(shù)量為125.17萬片。按照產(chǎn)品尺寸分類，Q1中芯國際8英寸晶圓占晶圓業(yè)務(wù)收入的28.1%，12英寸占晶圓業(yè)務(wù)收入的71.9%。

Q2，中芯國際的月產(chǎn)能為75.425萬片8英寸約當(dāng)晶圓，產(chǎn)能利用率為78.3%，季度銷售晶圓數(shù)量為140.3萬片。按照產(chǎn)品尺寸分類，Q2中芯國際8英寸晶圓占晶圓業(yè)務(wù)收入的25.3%，12英寸晶圓占晶圓業(yè)務(wù)收入的74.7%。

Q3，中芯國際的月產(chǎn)能為79.575萬片8英寸約當(dāng)晶圓，產(chǎn)能利用率為77.1%，季度銷售晶圓數(shù)量為153.68萬片。按照產(chǎn)品尺寸分類，Q3中芯國際8英寸晶圓占晶圓業(yè)務(wù)收入的26%，12英寸晶圓占業(yè)務(wù)收入的74%。

2023年前三個(gè)季度，中芯國際的合計(jì)晶圓出貨量為419.15萬片8英寸約當(dāng)晶圓。8英寸晶圓占晶圓業(yè)務(wù)收入的平均數(shù)為26.47%，12英寸晶圓占晶圓業(yè)務(wù)收入的平均數(shù)為73.53%。

再看華虹。2023年前三個(gè)季度，華虹的月產(chǎn)能分別為32.4、34.7和35.8萬片，產(chǎn)能利用率分別為103.5%、102.7%和86.8%，季度銷售晶圓數(shù)量分別為103.6、107.4和107.7萬片。

按照產(chǎn)品尺寸分類，Q1華虹12英寸產(chǎn)能為6.5萬片/月，8英寸產(chǎn)能利用率107.1%，12英寸產(chǎn)能利用率99.0%。

Q2，來自8英寸晶圓和12英寸晶圓的銷售收入分別為3.612億美元及2.701億美元，分別占比57.2%和42.8%。8英寸晶圓產(chǎn)能利用率高達(dá)112.0%，12英寸晶圓產(chǎn)能利用率也高達(dá)92.9%。

Q3，8英寸產(chǎn)能17.8萬片、12英寸產(chǎn)能8萬片。8英寸產(chǎn)能利用率為95.3%，12英寸產(chǎn)能利用率為78.4%，總體產(chǎn)能利用率環(huán)比、同比均下降。

2023年前三個(gè)季度，華虹的合計(jì)晶圓出貨量為318.7萬片8英寸約當(dāng)晶圓。2021年，中芯國際的晶圓月產(chǎn)能為62.1萬片約當(dāng)8英寸晶圓，2022年公司晶圓月產(chǎn)能為71.4萬片，2023年前三個(gè)季度晶圓月產(chǎn)能約為76.1萬片。

2021年華虹的晶圓月產(chǎn)能為31.3萬片約當(dāng)8英寸晶圓，2022年公司晶圓月產(chǎn)能為32.4萬片，2023年前三個(gè)季度晶圓月產(chǎn)能約為34.3萬片。連續(xù)三年來，兩家晶圓代工公司的月產(chǎn)能都呈增長態(tài)勢。

除此之外，中國的第三大晶圓代工廠晶合集成也在鉚足力氣加快生產(chǎn)。晶合集成近期接受投資者調(diào)研時(shí)稱，公司目前的月產(chǎn)能為11萬片左右，今年計(jì)劃在55納米制程上再擴(kuò)充5千片/月的產(chǎn)能。2024年公司計(jì)劃根據(jù)市場的復(fù)蘇情況彈性規(guī)劃擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。

接下來看一下中國晶圓廠建設(shè)現(xiàn)狀

?02、中國晶圓廠建設(shè)現(xiàn)狀

據(jù)TrendForce統(tǒng)計(jì)，除去7家暫時(shí)停工的晶圓廠，中國目前已建成的晶圓廠有44家（12 英寸晶圓廠 25 座、6 英寸晶圓廠 4 座、8 英寸晶圓廠及產(chǎn)線 15 座），另外還有22家晶圓廠在建（12 英寸晶圓廠 15 座，8 英寸晶圓廠 8 座）。

12英寸晶圓產(chǎn)能建設(shè)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國目前運(yùn)營著40座12英寸晶圓廠，其中包括在建的12英寸固定產(chǎn)能晶圓廠15座，當(dāng)下的晶圓月產(chǎn)能總計(jì)約113.9萬片。

目前，先進(jìn)制程的研發(fā)和生產(chǎn)主要集中于12英寸上，受到手機(jī)、PC、數(shù)據(jù)中心、自動(dòng)駕駛等下游應(yīng)用高速發(fā)展的影響，12英寸晶圓需求量快速上升，逐漸成為行業(yè)主流。另外，從成本角度，生產(chǎn)12英寸晶圓的成本比生產(chǎn)8英寸晶圓高出約50%。然而，12英寸晶圓的芯片輸出幾乎是8英寸晶圓的三倍，導(dǎo)致每個(gè)芯片的成本降低了約30%。隨著制造工藝的改進(jìn)和良率的提高，預(yù)計(jì)未來12英寸晶圓的成本將進(jìn)一步下降。

可以看到，行業(yè)趨勢正在促使設(shè)備廠商將業(yè)務(wù)重心傾向12英寸。中國也在12英寸晶圓領(lǐng)域迅速擴(kuò)張。除了建成和在建的40座12英寸晶圓廠，中國市場上還有9座正在計(jì)劃中。統(tǒng)計(jì)中的49座晶圓廠的規(guī)劃產(chǎn)能總計(jì)417.3萬片/月。

中國的晶圓廠也將12英寸作為公司的銷售主力，即使今年晶圓代工雙雄均出現(xiàn)業(yè)績承壓現(xiàn)象，但并未阻擋它們擴(kuò)建產(chǎn)能的步伐。

今年Q3，中芯國際資本支出環(huán)比增長約26%至153.10億元，并將今年全年資本開支上調(diào)到75億美元左右，同比提升約18%。根據(jù)中芯國際2022年半年報(bào)，該公司資本開支主要用于產(chǎn)能擴(kuò)充和新廠基建。資本開支的大幅上調(diào)，意味著中芯國際未來產(chǎn)能將進(jìn)一步提高。

與此同時(shí)，華虹公司也在致力于提升整體產(chǎn)能。今年9月，華虹公司使用募集資金向全資子公司華虹宏力增資126.32億元，主要用于華虹宏力向華虹制造（無錫）項(xiàng)目的實(shí)施主體華虹半導(dǎo)體制造（無錫）有限公司增資，其余將用于8英寸廠優(yōu)化升級項(xiàng)目、特色工藝技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)項(xiàng)目等。

該公司表示，無錫12英寸生產(chǎn)線項(xiàng)目產(chǎn)能處于不斷爬坡，截至第三季度末，公司折合8英寸生產(chǎn)線月產(chǎn)能增加到35.8萬片。與此同時(shí)，華虹公司第二條12英寸生產(chǎn)線華虹無錫制造項(xiàng)目也正在緊鑼密鼓地推進(jìn)中。

足以見得，12英寸晶圓廠在代工領(lǐng)域地位非同一般。國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SEMI）預(yù)計(jì)，到2026年，全球12英寸晶圓月產(chǎn)能將達(dá)到960萬片，創(chuàng)下歷史新高。其中，美國產(chǎn)能在全球的占比將自2022年的0.2%，大幅提升45倍至近9%，中國大陸也將自2022年的22%，提升至25%。

8英寸快速發(fā)展

8英寸晶圓多被認(rèn)為是成熟落后的芯片，主要用于制造60nm及以上的芯片。盡管相對于12英寸晶圓來說，8英寸晶圓的制造工藝相對不那么先進(jìn)，但它仍然在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中扮演著重要的角色，比如功率器件、電源管理芯片、CMOS圖像傳感器、MEMS傳感器、RF收發(fā)器、濾波器，PA、ADC、DAC等，大都在8英寸晶圓產(chǎn)線投產(chǎn)。

下表為中國大陸的8英寸晶圓產(chǎn)能建設(shè)情況。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國目前運(yùn)營著22座8英寸晶圓代工廠，其中包括在建的8英寸晶圓代工廠7座，總計(jì)月產(chǎn)能約為104.1萬片。

作為全球8英寸晶圓產(chǎn)能占比最高的地區(qū)之一，中國大陸的8英寸晶圓制造工藝在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中具有重要地位。盡管相對于一些發(fā)達(dá)國家來說，中國大陸的8英寸晶圓制造工藝相對不那么先進(jìn)，但其產(chǎn)能優(yōu)勢十分明顯。

根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù)，中國在8英寸硅片方面保持著快速發(fā)展。預(yù)計(jì)到2026年，中國8英寸硅片市場占有率將提升至22%，月產(chǎn)能將達(dá)到170萬片，位居全球第一。到2025年底，華虹、思恩、思蘭、陽東微電子、GTA半導(dǎo)體、中芯國際、中科、中科、華中、華德、易基等公司預(yù)計(jì)將新建9座8英寸晶圓廠。

從這些數(shù)據(jù)可以看出，中國大陸在全球8英寸晶圓產(chǎn)能方面表現(xiàn)突出。?到2024年底，中國大陸的目標(biāo)是建立32座大型晶圓廠，并且都將專注于成熟工藝。

最后看6英寸晶圓產(chǎn)能的建設(shè)情況。

6英寸晶圓廠超500家，價(jià)格優(yōu)勢不復(fù)

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國目前運(yùn)營的6英寸晶圓廠有四座，從當(dāng)前產(chǎn)能上看，基本將近滿產(chǎn)，且沒有在建及計(jì)劃的新增產(chǎn)能。

目前大陸能夠制造6英寸晶圓的廠商超過500家，技術(shù)門檻已相對較低，價(jià)格優(yōu)勢不復(fù)。且現(xiàn)下市場中，原本使用6英寸晶圓的下游應(yīng)用，也已逐漸被8英寸晶圓覆蓋。

從通用芯片生產(chǎn)的角度看，6英寸晶圓屬于“落后工藝”產(chǎn)能，而且摻雜了不少以備不時(shí)之需的二手設(shè)備生產(chǎn)線，相對來說，6英寸生產(chǎn)線利用率相對也較低。因此已經(jīng)有不少6英寸硅晶圓產(chǎn)線向第三代半導(dǎo)體方向遷移。

?03、又將迎來產(chǎn)能過剩？

近期，從全球市場來看，晶圓代工成熟制程價(jià)格迎來了疫情后的新低點(diǎn)，對相關(guān)企業(yè)的毛利率和盈利走勢產(chǎn)生了影響。

據(jù)悉，聯(lián)電、世界先進(jìn)及力積電等公司為提高產(chǎn)能利用率，紛紛大幅降低明年第一季度的晶圓代工報(bào)價(jià)，降價(jià)幅度甚至達(dá)到了兩位數(shù)百分比。關(guān)于降價(jià)傳聞，聯(lián)電回應(yīng)稱，8英寸晶圓代工確實(shí)會(huì)有明顯降幅，12英寸則沒有調(diào)整。聯(lián)電預(yù)計(jì)，四季度季產(chǎn)能利用率恐將由上季的67%降為60%—63%，為近年單季低點(diǎn)；受產(chǎn)能利用率持續(xù)修正影響，毛利率將由上季的35.9%下滑到31%—33%。

力積電方面也透露，為維持競爭力，公司已對客戶降價(jià)約4%至5%。

集邦咨詢近日公布的預(yù)測數(shù)據(jù)也顯示，四季度面臨壓力：自2022年以來，8英寸晶圓代工的產(chǎn)能利用率持續(xù)下滑，預(yù)計(jì)到2023年四季度將是一個(gè)最低點(diǎn)，包括臺積電在內(nèi)的大多數(shù)廠商的8英寸晶圓代工產(chǎn)能利用率都將跌破了60%，僅華虹維持在了比較高的78%的水平，中芯國際也有65%。

中芯國際在業(yè)績會(huì)上表示，“從全球來看，晶圓整體需求沒有產(chǎn)能擴(kuò)建得快，應(yīng)該會(huì)產(chǎn)能過剩，需要很多時(shí)間慢慢消化。”

那么對于中國市場來說，是否同樣面臨著庫存難以復(fù)位，產(chǎn)能持續(xù)供過于求的困境？

中芯國際CEO趙海軍表示，“從像中國、美國這樣單獨(dú)的大市場來看，如果要滿足本土整機(jī)、整車等系統(tǒng)要求，本地的產(chǎn)能是不夠的?！?/p>

根據(jù)中芯國際2023年Q3財(cái)報(bào)顯示，按照各地區(qū)的營收貢獻(xiàn)占比劃分，中芯國際在2023年來自中國區(qū)的營收占比高達(dá)84.0%；美國區(qū)的占比為12.9%，歐亞區(qū)占比為3.1%。華虹2023年Q3財(cái)報(bào)顯示，公司來自中國區(qū)的營收占比為77.5%，北美地區(qū)的占比為8.6%，歐洲地區(qū)的占比6.9%，亞洲地區(qū)占比6.1%，日本地區(qū)占比0.9%。

數(shù)據(jù)顯示，兩大晶圓廠的收入來源主要集中在中國大陸，部分產(chǎn)能由海外市場消耗。此外，中國擁有最廣闊的成熟制程市場，這也給芯片產(chǎn)業(yè)提供了無限的機(jī)會(huì)。

中芯國際表示，對新增的產(chǎn)能消化很有信心。公司建設(shè)的產(chǎn)能都有跟客戶事先做過溝通，客戶也有戰(zhàn)略性合作意向，所以對建設(shè)的產(chǎn)能信心比較高，未來還是有客戶的需求和訂單的。

但公司管理層還是這樣定調(diào)整個(gè)市場：“展望來年，我們看到市場已趨于穩(wěn)定，對成熟代工的需求會(huì)由于庫存下降而增長，但沒有大幅成長的動(dòng)力和亮點(diǎn)，仍需等待全世界宏觀經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇。我們認(rèn)為這是來年的一個(gè)基本盤?！?/p>

關(guān)于晶圓代工市場何時(shí)迎來整體回暖還要看兩方面，一方面就是以手機(jī)為代表的消費(fèi)電子復(fù)蘇，因?yàn)槭謾C(jī)相關(guān)應(yīng)用可帶動(dòng)8英寸需求回升，這一信號在上一季度已然釋放，Canalys預(yù)計(jì)智能手機(jī)和PC將在2024年實(shí)現(xiàn)溫和增長，消費(fèi)電子暖流持續(xù)有望帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈備貨。另一方面就是AI相關(guān)需求的帶動(dòng)，AI推動(dòng)面向高端制程的12英寸新增產(chǎn)能保持高利用率水平。

展望第四季度，中芯國際預(yù)計(jì)四季度將維持中規(guī)中矩態(tài)勢，銷售收入環(huán)比略有增長，約1%—3%；毛利率將繼續(xù)承受新產(chǎn)能折舊帶來的壓力，預(yù)計(jì)在16%—18%之間。華虹半導(dǎo)體預(yù)計(jì)2023年第四季度銷售收入約在4.5億美元至5.0億美元之間，環(huán)比小幅下降；預(yù)計(jì)毛利率約在2%至5%之間。