芯耀
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近年半導(dǎo)體行業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)態(tài)特點(diǎn)愈發(fā)明顯，集中于頭部大廠，集中于12英寸。伴隨著越來越多的大廠將8英寸升艙至12英寸的規(guī)劃，業(yè)界搶奪市占率的戰(zhàn)火燒天。
本文將對(duì)近年全球12英寸的擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)態(tài)進(jìn)行盤點(diǎn)，并將從短期視角和長(zhǎng)期視野看12英寸晶圓是否過剩，以及跳出過剩視野來探討當(dāng)下12英寸廠的發(fā)展前景。
超越8英寸晶圓，12英寸迎來大爆發(fā)
在摩爾定律驅(qū)動(dòng)下，芯片晶圓尺寸由6英寸—8英寸—12英寸演變。
據(jù)全球半導(dǎo)體觀察不完全統(tǒng)計(jì)，全球晶圓廠12英寸投產(chǎn)規(guī)模巨大，晶圓廠中有7家在2021年有新增產(chǎn)能釋放，且多數(shù)集中于大陸廠家；2022年有11家晶圓廠有新增產(chǎn)能釋放，2023又將新增8家，其中頭部廠商居多，2024年及2025年還將新增8家。
從晶圓尺寸發(fā)展史來看，12英寸晶圓廠從2000年后開始穩(wěn)定增長(zhǎng)，并在2008年產(chǎn)能超過8英寸晶圓廠，此后兩者之間的差距不斷拉大。據(jù)TrendForce集邦咨詢顯示，2022年全球晶圓代工產(chǎn)能年增約14%，其中8英寸產(chǎn)能因擴(kuò)產(chǎn)較不符合成本效益，增幅遠(yuǎn)低于整體產(chǎn)業(yè)平均，年增約6%，而12英寸年增幅則為18%。
12英寸晶圓以面積取勝的背后，是成本降低、性能提高的雙層加成?；诂F(xiàn)實(shí)來看，12英寸晶圓的生產(chǎn)成本約比8英寸的晶圓成本多50%，但芯片產(chǎn)出卻接近于8英寸的3倍，分?jǐn)偟矫恳粋€(gè)芯片，成本約減少了30％。未來隨著制程工藝的精進(jìn)、良率的上升，12英寸晶圓的成本還有望進(jìn)一步降低。
△全球半導(dǎo)體觀察根據(jù)公開信息整理
而對(duì)比12英寸和8英寸下游終端應(yīng)用可明顯看出，12英寸晶圓實(shí)用性極廣。從上表可知，先進(jìn)制程主要是在12英寸晶圓制造廠中生產(chǎn)，這也是臺(tái)積電、三星、英特爾等大廠加速擴(kuò)產(chǎn)12英寸的原因之一。
其中值得注意的是，在12英寸成熟制程下游應(yīng)用上，其適用范圍有明顯的擴(kuò)充趨勢(shì)。據(jù)TrendForce集邦咨詢研究，PMIC及Audio Codec陸續(xù)轉(zhuǎn)進(jìn)12英寸制造，紓緩8英寸產(chǎn)能緊缺。此外，車規(guī)芯片及功率器件也是焦點(diǎn)，據(jù)今年上半年的外媒報(bào)道顯示，目前國(guó)際IDM正率先將高利潤(rùn)的汽車MOSFET和IGBT功率模塊生產(chǎn)從8英寸遷移至12英寸，以提高其在該領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。
而8英寸晶圓則主要用于成熟制程及特種制程，其主要工藝制程集中于0.13-90nm，下游應(yīng)用以工業(yè)、手機(jī)和汽車為主，主要包括功率器件、電源管理芯片、非易失性存儲(chǔ)器、MEMS、顯示驅(qū)動(dòng)芯片與指紋識(shí)別芯片等。但是，8英寸晶圓的市場(chǎng)需求與其擴(kuò)產(chǎn)現(xiàn)狀在當(dāng)下較為矛盾，近年來雖然市場(chǎng)對(duì)于8英寸晶圓的需求不斷上升，但其產(chǎn)線數(shù)量卻不斷下降。
追其原因，可明顯發(fā)覺目前業(yè)界正處于8英寸向12英寸的過渡期，由于建設(shè)投資12英寸晶圓廠的資本支出動(dòng)輒達(dá)到百億美元，許多廠家考慮到8英寸晶圓產(chǎn)線的“年邁”，設(shè)備老舊且更新不易（目前8英寸設(shè)備主要來自二手市場(chǎng)），且收益不如12英寸晶圓等因素，越來越多大廠將8英寸晶圓切換到12英寸晶圓上來。
總體來看，目前市場(chǎng)上8英寸及以下更小尺寸晶圓對(duì)主流12英寸晶圓構(gòu)成互補(bǔ)關(guān)系，而對(duì)于該類小尺寸晶圓未來是否會(huì)被棄用而消失的疑問，筆者認(rèn)為至少在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)，正如當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，收音電臺(tái)依舊留有一席之地般。
從短期和長(zhǎng)期視野看12英寸晶圓是否過剩
圍繞12英寸晶圓，業(yè)界在近兩年陷入擴(kuò)產(chǎn)混戰(zhàn)，其中出現(xiàn)了以下兩種矛盾現(xiàn)象：一是近段時(shí)間許多芯片大幅跌價(jià)，部分大廠卻對(duì)晶圓代工價(jià)格以及部分產(chǎn)品進(jìn)行漲價(jià)；二是業(yè)界產(chǎn)能過剩的苗頭漸起，但頭部大廠卻不懼寒風(fēng)，堅(jiān)持?jǐn)U產(chǎn)。
理解上述現(xiàn)象，還需要從晶圓大廠自身角度出發(fā)，以下將從短期和長(zhǎng)期兩方面對(duì)12英寸晶圓是否過剩進(jìn)行探討。
1、短期視角：部分成熟制程暫時(shí)過剩，但近年多類需求強(qiáng)勁
聚焦于短期視野，在時(shí)間上我們不僅僅關(guān)注今年，還有即將擴(kuò)產(chǎn)的兩三年。
聚焦于2022年，據(jù)TrendForce集邦咨詢數(shù)據(jù)顯示，2022年全球晶圓代工產(chǎn)能年增約14%，其中12英寸年增幅則為18%，并且在12英寸新增產(chǎn)能當(dāng)中約65%為成熟制程（28nm及以上），該制程產(chǎn)能年增率達(dá)20%。
TrendForce集邦咨詢表明今年大部分新增的產(chǎn)能以成熟制程為主，其中28nm為主打。而近期產(chǎn)能過剩的焦點(diǎn)也大多集中于成熟制程上。
據(jù)供應(yīng)鏈消息，目前許多大廠對(duì)于成熟制程過剩觀點(diǎn)更多傾向于，部分成熟制程出現(xiàn)產(chǎn)能過剩情況，但是也有部分成熟制程仍然非常吃緊。目前，雖然許多廠家進(jìn)入到產(chǎn)品庫存調(diào)整期，但是由于目前下游面板驅(qū)動(dòng)芯片（DDI）、電源管理芯片、MCU、車用芯片等需求飆升，業(yè)界預(yù)估此次庫存調(diào)整持續(xù)時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng)，成熟制程動(dòng)力依舊強(qiáng)勁。
此外，市面上許多科技產(chǎn)品以及包括車規(guī)級(jí)芯片在內(nèi)的多數(shù)芯片產(chǎn)品，采用28nm的制程工藝就基本能夠滿足使用需求。業(yè)界消息顯示，市場(chǎng)還有充足的動(dòng)能對(duì)12英寸產(chǎn)能進(jìn)行消化。
另外，結(jié)合當(dāng)前大廠的擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)展看，目前受到上游設(shè)備、硅片不足制約，疊加國(guó)際形勢(shì)變化、疫情反復(fù)、勞動(dòng)力短缺等各方面原因，全球晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃不及預(yù)期。此前全球半導(dǎo)體觀察根據(jù)全球產(chǎn)能投產(chǎn)時(shí)間推測(cè)，代工廠和國(guó)際IDM廠的新產(chǎn)能在2022年和2023年持續(xù)放量，到了2024年及2025年產(chǎn)能或?qū)⑦_(dá)到高峰，目前該項(xiàng)推測(cè)在時(shí)間上或?qū)⒗^續(xù)往后延，這也在一定程度上緩解了產(chǎn)能過剩的可能。
2、長(zhǎng)期視野：頭部大廠不懼產(chǎn)能過剩，12英寸混戰(zhàn)只為搶奪市占率
走10步路看100步是頭部大廠長(zhǎng)期發(fā)展的關(guān)鍵。從長(zhǎng)期趨勢(shì)來看，目前業(yè)界大規(guī)模的擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)態(tài)已表明頭部企業(yè)對(duì)12英寸晶圓前景看好，其中并不排除頭部大廠基于自身強(qiáng)大的實(shí)力，并不懼怕當(dāng)下或存在產(chǎn)能過剩的危機(jī)。這也是為何業(yè)界在過剩、芯片跌價(jià)等傳聞甚囂塵上時(shí)，部分頭部大廠也只是修正擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃正而非放棄擴(kuò)產(chǎn)的原因。
此前許多大廠已紛紛表示，當(dāng)前的擴(kuò)產(chǎn)行為不僅僅是為了緩解短期的芯片短缺問題，更是適應(yīng)未來長(zhǎng)期的市場(chǎng)需求。雖然當(dāng)下電子消費(fèi)市場(chǎng)疲軟，但未來但云、服務(wù)器、高性能運(yùn)算、車用與工控等領(lǐng)域高速發(fā)展，未來市場(chǎng)對(duì)于晶圓需求這塊蛋糕的需求只會(huì)越來越大，頭部企業(yè)對(duì)其發(fā)展前景較為看好。
并且，隨著未來8英寸向12英寸的逐漸過渡，原有的晶圓尺寸市占率蛋糕將迎來新的分配比例，12英寸份額比重不斷加大，頭部大廠更是需要把握市場(chǎng)契機(jī)，早早穩(wěn)固市場(chǎng)地位。
此外，各國(guó)紛紛出臺(tái)的芯片補(bǔ)貼政策更是推動(dòng)產(chǎn)能擴(kuò)建的一把火，對(duì)于頭部大廠而言，把握先機(jī)早做打算才是搶奪市占率的關(guān)鍵。因此我們可以看到，近兩年頭部大廠在12英寸晶圓上的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，一手抓先進(jìn)制程，一手回抓成熟制程。
面對(duì)接下來更多新增產(chǎn)能開出的現(xiàn)實(shí)情況，12英寸晶圓的競(jìng)爭(zhēng)將前所未有的激烈，特別是在成熟制程方面。當(dāng)下，跳出過剩謎團(tuán)來看遍地開花的12英寸廠更為關(guān)鍵，現(xiàn)在許多大廠正在探索成熟制程的更多可能性，或在價(jià)格上、技術(shù)上亦或是新興市場(chǎng)發(fā)力點(diǎn)上，未來在12英寸上還將擦出怎樣的火花，我們拭目以待。
結(jié)語
總體而言，我們應(yīng)當(dāng)看到，目前12英寸擴(kuò)產(chǎn)是大勢(shì)所向，各大廠家的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃或已敲定或已開出，上游硅片等材料的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃也已陸續(xù)到來，設(shè)備也正在持續(xù)發(fā)力中，開弓沒有回頭箭，既已搭上這趟產(chǎn)能競(jìng)賽的未來列車，唯有繼續(xù)前行。
