8英寸晶圆:持续十年紧缺 还将再持续十年?

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“产能很难抢,我们的芯片需求发给晶圆代工厂之后都要等排期,为此,我们今年的流片延缓了一段时间才完成,因为一开始基本排不上。”近期,一位深圳芯片设计领域的创业者告诉21世纪经济报道记者。

这也是今年半导体行业产能缺口严峻的一个缩影,虽然台积电、联电、中芯国际等晶圆代工厂连年扩产,但是8英寸产能增加不足,赶不上需求的增长,晶圆也出现价格上涨现象。

事实上,紧缺也不仅仅在晶圆代工的环节,多位业内人士向记者指出,封测也出现了产能吃紧的状况。集邦咨询表示,半导体代工产能的吃紧预估将至少延续到2021年上半年。

供应不足的问题也很快反映到下游厂商,乃至部分芯片种类涨价,而芯片一时缺货,甚至导致眼下部分汽车企业面临停产风险。从终端产品上来看,TrendForce集邦咨询分析师乔安告诉21世纪经济报道记者:“目前最为紧缺的是电源管理IC及面板驱动IC。”

产能紧缺 晶圆涨价

目前,8英寸晶圆供不应求的现象最为严重,晶圆的价格也随之上涨,根据集邦咨询的数据,2020年8英寸的晶圆价格主要在第四季度有明显涨幅,约上涨5~10%。

直接相关的晶圆厂们早早感受到涨价的趋势,对此作出了不同回应。

8英寸的核心厂商联电,在12月8日发布最新业绩,11月合并营收147.26亿元,为历年同期新高。联电产能利用率达满载,8英寸晶圆代工产能吃紧且价格调涨,联电第四季预估晶圆出货量较上季增加1~2%。且部分晶圆代工价格调涨后推升晶圆平均美元价格较上季增加1%。

据报道,联电共同总经理简山杰表示,5G智能手机带动电源管理IC等订单强劲,8英寸晶圆代工产能吃紧,订单能见度已看到明年,并预估这种情况至少延续明年一整年。因为晶圆代工产业出现结构性变化,8英寸晶圆厂产能严重不足,联电今年已经针对8英寸急单与新增投片调涨报价,而明年8英寸晶圆代工价格也将调涨,12英寸晶圆代工报价则持稳。

中信证券12月2日对华虹半导体的研究报告中写道,受益于8英寸成熟工艺需求仍然旺盛,产能吃紧,部分行业内公司8英寸晶圆已提价。华虹半导体8英寸晶圆厂产能利用率自2020Q3达到102%,高产能利用率有望增强公司盈利能力。

在10月的业绩发布会上,台积电总裁魏哲家则在会议上声明,明年、后年半导体还会有强劲需求,台积电没有上调8英寸晶圆的价格。

产能紧缺和涨价并非今年的特有现象,已经持续好几年。TrendForce集邦咨询旗下半导体研究处表示,8英寸产能自2019下半年起即一片难求,由于8英寸设备几乎已无供应商生产,使得8英寸机台售价水涨船高,而8英寸晶圆售价相对偏低,因此普遍来说8英寸扩产并不符合成本效益;然而,如PMIC(电源管理芯片)、LDDI(大尺寸显示驱动芯片)等产品在8英寸厂生产却最具成本效益,并无往12英寸甚至先进制程转进的必要性。当时序进入5G时代,PMIC尤其在智能手机与基站需求都呈倍数增长,导致有限的产能供不应求,虽然部分产品有机会逐步转往12英寸厂生产,但短期内依然难以纾解8英寸需求紧缺的市况。

8英寸晶圆支持的制程工艺是90nm,现阶段已经上移至65nm,用于生产低端芯片。不过,集邦也指出,28nm以上制程在CIS、SDDI(小尺寸显示驱动芯片)、RF射频、TV芯片、WiFi、蓝芽、TWS等众多需求支撑,加上WiFi 6、AI Memory异质整合等新兴应用助力,产能亦有日益紧缺的趋势。

产能为何持续紧缺?

芯谋研究首席分析师顾文军评论道:“产能紧张,简单来说,从供应和需求来看,需求有增加,但主要原因可能还是供应不足,尤其是中国。8英寸已经紧张了十年了,接下来十年也仍然会紧张。”

多年来,晶圆代工企业不断扩大产能,为何一直出现产能不足的情况?TrendForce集邦咨询分析师乔安向记者分析道:“扩产主要发生在12英寸厂,尤其集中在先进制程上;8英寸厂新购设备成本高昂,多通过租赁或购买二手机台,在现有厂房空间内小幅扩产或提升生产效率,扩产幅度相对有限。”

据报道,在12月10日举行的中国集成电路设计2020年会高峰论坛上,中芯国际全球销售及市场资深副总裁彭进表示,产能紧张主要与两个原因有关。第一个原因是市场需求增长远超预期。比如,据高通预测,今年全球5G手机出货量将达到2亿部,明年将达到5.5亿部,2023年则将超过10亿部。而手机从4G升级到5G时,旗舰手机套片的价格从60-75美元增长到了100-150美元,每部手机的PMIC芯片数量也从平均4-5颗增加到了7-8颗。

集邦咨询表示,2020年疫情导致众多产业受到冲击,然受惠于远距办公与教学的新生活常态,加上5G智能手机渗透率提升,以及相关基础建设需求强劲的带动,使全球半导体产业逆势上扬,预估2020年全球晶圆代工产值年成长将高达23.8%,突破近十年高峰。

彭进指出,第二个原因是扩产的速度难以追上需求的增长,一方面是今年在疫情影响下,全球主要供应商暂停出货,即便设备进厂了也没有团队来安装,这直接导致产能的扩充进度延期。另一方面,市场化的价格不断增长,晶圆代工厂扩产需要更加谨慎。

此外,中美贸易摩擦、疫情带来的动荡,使得下游的厂商们抓紧“囤货”,产业链库存达到新高,然而,来自手机、汽车、PC、数据中心等各方面的需求依旧旺盛,也带动了代工市场营收走高。

集邦咨询旗下拓墣产业研究院表示,第四季晶圆代工市场需求依旧强劲,各业者产能呈现持续满载,产能吃紧使得涨价效应带动整体营收向上,预估2020年第四季全球前十大晶圆代工业者营收将超过217亿美元,年成长18%,其中市占前三大分别为台积电(TSMC)、三星(Samsung)、联电(UMC)。

与此同时,晶圆代工厂也在继续增长产能,比如在今年年底前,中芯国际8英寸产能每月会增加3万片,12英寸每月会增加2万片。

据IC Insights统计和预测,2020年全球将有10座新的12英寸晶圆厂进入量产阶段,全球晶圆产能将新增1790万片8英寸约当晶圆,2021年新增产能将创历史新高,达到2080万片8英寸约当晶圆。新增产能主要来自于韩国大厂三星及SK海力士,还有中国的长江储存、武汉新芯,以及华虹宏力等。

(作者:倪雨晴 编辑:李清宇)

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