Heute geht es den Gießereien sehr gut, und dieser Zustand wird zumindest bis 2025 anhalten.  
  Diese Woche veröffentlichte IC Insights den neuesten Marktforschungsbericht. Es wird erwartet, dass der Gesamtumsatz des Gießereimarktes im Jahr 2021 erstmals die 100-Milliarden-US-Dollar-Marke überschreiten und 107.2 Milliarden US-Dollar erreichen wird, was einer Steigerung von 23 % gegenüber 2017 entspricht. Vergleichbar mit Rekordwachstumsraten (siehe Abbildung 1) .  
    Figure 1  
; Es wird erwartet, dass der weltweite Gießereimarkt bis 11.6 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 2025 % wächst, wobei der Gesamtumsatz der Ära-Fabriken 151.2 Milliarden US-Dollar erreichen wird.  
  Es wird erwartet, dass der Markt für reine Gießereien in diesem Jahr kräftig um 24 % auf 87.1 Milliarden US-Dollar wachsen wird, was 23 % im Jahr 2020 übersteigt. Der Markt für reine Gießereien wird bis 125.1 auf 2025 Milliarden US-Dollar wachsen, mit einer 5-Jahres-Skala (2020–2025). CAGR von 12.2 %, was 82.7 % des gesamten Gießereiumsatzes im Jahr 2025 und 2021 81.2 % im Jahresvergleich ausmacht. TSMC, UMC und mehrere Spezialgießereien erwarten in diesem Jahr ein gesundes Umsatzwachstum. Diese Lieferanten investieren auch stark in neue Kapazitäten, um die erwartete Nachfrage nach Gießereikapazitäten im Prognosezeitraum zu decken.  
  Die externen Umsätze von Samsung, die hauptsächlich von Kunden wie Qualcomm getragen werden, machen den Großteil des IDM-Foundry-Marktes aus. IC Insights geht davon aus, dass der IDM-Foundry-Markt in diesem Jahr um 18 Prozent auf 20.1 Milliarden US-Dollar wachsen wird. Es wird erwartet, dass der IDM-Gießereimarkt bis 26.1 auf 2025 Milliarden US-Dollar anwächst, was einem 5-Jahres-CAGR von 9.0 % entspricht.  
  Unabhängig davon, ob es sich um eine Wafer-Gießerei oder ein IDM handelt, ist ab der zweiten Hälfte des Jahres 2020 eine verrückte Produktionserweiterung eingetreten, bei der 12 Zoll und 8 Zoll Hand in Hand gehen. Mit dem Niedergang der Zollfabrik zeigt die Marktnachfrage insgesamt einen starken Zustand.  
 

Weltweit sind die Vertreter der reinen Wafer-Foundries TSMC, UMC, GF und SMIC, während die repräsentativen Unternehmen von IDM im Foundry-Geschäft Samsung und Intel sind. Schauen Sie sich diese Auftritte und Aktionen unten an.

TSMC   

TSMC gab bekannt, dass seine Investitionsausgaben im Jahr 2021 von zuvor geschätzten 25 bis 28 Milliarden US-Dollar auf 30 Milliarden US-Dollar steigen werden, wovon mehr als 80 % für Investitionen in fortgeschrittene Prozesse und 7-nm-, 5-nm-, 3-nm- und 2-nm-Prozessproduktionslinien verwendet werden Alle verwendeten 12-Zoll-Wafer.  
  Vor nicht allzu langer Zeit kündigte TSMC außerdem eine dreijährige Investition von 100 Milliarden US-Dollar zur Erweiterung der Waferfabrik an und bestätigte, dass es 2.887 Milliarden US-Dollar in die Erweiterung der 28-nm-Prozesskapazität des Nanjing-Werks investieren und damit die Produktion auf 40,000 Wafer pro Monat steigern werde . bei der Herstellung von Automobilchips.  
  TSMC wies darauf hin, dass die Waferfabriken in Taiwan derzeit keinen Reinraumraum haben und nur die Fabrik in Nanjing über ausreichend Platz verfügt, um direkt Produktionslinien einzurichten, was der schnellen Bildung von Produktionskapazitäten förderlich ist. Dem Plan zufolge soll die 28-nm-Prozesskapazität des TSMC-Werks in Nanjing in der zweiten Hälfte des Jahres 2022 in Massenproduktion gehen und das Vollauslastungskapazitätsziel von 40,000 Wafern/Monat wird Mitte 2023 erreicht. Derzeit produziert das TSMC-Werk in Nanjing hauptsächlich 16-nm-Chips mit einer monatlichen Produktionskapazität von etwa 20,000 Wafern.  
  Damit TSMC seine Führungsposition bei 5-nm- und fortschrittlicheren Prozessen behaupten kann, sind EUV-Lithographiemaschinen ein wichtiger Bestandteil. In den letzten Jahren hat das Unternehmen weiterhin EUV-Geräte gekauft, um seinen Vorsprung bei der fortschrittlichen Prozesskapazität aufrechtzuerhalten. TSMC veranstaltete vor einigen Tagen ein Technologieforum und wies darauf hin, dass die kumulierte installierte Kapazität seiner EUV-Ausrüstung bis 50 2020 % der weltweiten Gesamtkapazität ausmachen wird. Bis 2020 werden mit der EUV-Technologie von TSMC hergestellte Wafer 65 % der weltweiten Kapazität ausmachen Wafer für die EUV-Lithographie. . Mit der Weiterentwicklung des Prozesses auf 5 nm hat die Verwendung von EUV-Maskenschichten für jeden Wafer erheblich zugenommen. TSMC schätzt, dass die Produktionskapazität für EUV-Masken im Jahr 2021 das Zwanzigfache von 20 betragen wird.  
  In Bezug auf 3 nm wird die Nutzung von EUV erhöht, die Leistung wird um 10–15 % im Vergleich zu 5 nm gesteigert, der Stromverbrauch wird um 25–30 % reduziert, die Logikdichte wird um das 1.7-fache erhöht Die SRAM-Dichte wird um das 1.2-fache und die analoge Dichte um das 1.1-fache erhöht.  
  Da die oben genannten, am weitesten fortgeschrittenen Prozess-Waferfabriken in den nächsten ein bis drei Jahren nach und nach fertiggestellt und in die Massenproduktion überführt werden, sowie die erste Phase der 1-Zoll-Fabrik in Arizona, werden die Vereinigten Staaten nach 3 mit der Massenproduktion unter Verwendung von TSMC beginnen EUV Die Waferzahl der Technologie wird schnell wachsen und die Investitionen in EUV-Ausrüstung werden zunehmen.  
  Als führendes Unternehmen in der globalen Gießereiindustrie nimmt TSMC mit seinem Umsatzniveau eine absolut dominierende Stellung ein. Gleichzeitig liegt auch die Bruttogewinnmarge von TSMC seit langem auf einem hohen Niveau (ca. 50 %). Tatsächlich liegt die durchschnittliche Bruttogewinnmarge des Unternehmens seit 2005 stabil bei mehr als 45 % und es konnte eine gewisse Wachstumsrate beibehalten werden. Zu dieser Zeit befand sich TSMC in der Phase des schnellen Wachstums des Umsatzes mit 90-nm-Prozesstechnologie, und seitdem hat die entsprechende Chipherstellung begonnen, sich von 8-Zoll-Wafern auf 12-Zoll-Wafer umzustellen, und das ist heute so Die Transformation ist im Wesentlichen abgeschlossen (dies bezieht sich natürlich auf fortgeschrittene Prozesse, und der Übergang von ausgereiften Prozesschips zu 12-Zoll-Wafern hat in den letzten Jahren begonnen).

UMC   

Was reine Gießereien betrifft, liegt UMC nach TSMC an zweiter Stelle. Man kann sagen, dass die starke Leistung von UMC im vergangenen Jahr und darüber hinaus hauptsächlich auf diese Welle „explosiver“ Markteinbrüche zurückzuführen ist, die durch CMOS-Bildsensoren und TWS-Bluetooth-Chips verursacht werden, sowie auf die durch die Epidemie verursachte weltweite Chipknappheit.  
  In der zweiten Jahreshälfte 2020 gewann UMC die Aufträge für ausgereifte Prozesse von Qualcomm und NVIDIA, und IDM-Giganten wie Texas Instruments, STMicroelectronics und Sony weiteten ihre Aufträge weiter aus, wobei sie hauptsächlich ausgereifte Prozesse wie 28 nm, 40 nm oder 55 nm verwendeten. Bei den meisten Produkten handelt es sich um analoge Chips.  
  Darüber hinaus ist der Verbrauch von Energieverwaltungs-ICs für 5G-Mobiltelefone um 3–40 % gestiegen, und der Verbrauch von MOSFETs und Energieverwaltungs-ICs in Notebooks ist um 2–30 % gestiegen. Darüber hinaus sind großformatige Panel-Treiber-ICs und CMOS-Bildsensoren zur Überwachung mit niedriger Pixelzahl Mangelware, einschließlich der 8-Zoll-Gießereikapazität von TSMC, UMC und anderen in der zweiten Hälfte des Jahres 2020.  
  Aufgrund des kontinuierlichen Zustroms von Gießereiaufträgen für Treiber-ICs, PMIC (Power Management IC), RF, IoT-Anwendungen usw. ist die 8-Zoll-Wafer-Produktionskapazität von UMC voll ausgelastet und der 28-nm-Prozess vervollständigt weiterhin die Designentscheidungen der Kunden Die Folge ist stabil. Offline-Produktion: Im vierten Quartal des letzten Jahres stieg der Umsatz mit 28-nm- und darunter-Prozessen im Jahresvergleich um 60 % und der Gesamtumsatz stieg im Jahresvergleich um 13 %.  
  Damit ist die Produktionskapazität von UMC voll ausgelastet und auch die Produktionskapazität im ersten Halbjahr 2021 ist voll ausgelastet. Tatsächlich ist die 8-Zoll-Wafer-Foundry-Kapazität von UMC bis zur zweiten Hälfte des Jahres 2021 voll ausgelastet. Damit gehen Preiserhöhungen einher.  
  Um Produktionskapazitäten bereitzustellen, kündigte UMC an, im vierten Quartal 2020 mit Preiserhöhungen zu beginnen. Bisher hat das Unternehmen die Preise für die meisten Kunden zweimal erhöht. Laut taiwanesischen Medienberichten wird UMC voraussichtlich den Gießereipreis erneut erhöhen, auch für 8-Zoll- und 12-Zoll-Modelle, und zwar um mindestens 10 %. Was den Markt in der zweiten Jahreshälfte betrifft, so gehen die meisten Kunden des Unternehmens davon aus, dass UMC die Preise Quartal für Quartal erhöhen wird, auch wenn noch keine Schlussfolgerung vorliegt.  
  UMC hat eine Phase enormer Dividenden in der Entwicklung der Branche erlebt und die Nachfrage nach ausgereiften Prozesschips auf dem Markt und verwandten Produkten ist sprunghaft angestiegen. Und diese Situation dauert immer noch an. In den nächsten Jahren wird UMC als zweiter Bruder der reinen Wafer-Foundry-Industrie seinen Aufwärtstrend fortsetzen.  
  Aus dem Finanzbericht von UMC für das zweite Quartal 2021 geht hervor, dass der Umsatz 50.91 Milliarden NT$ betrug, was einem Anstieg von 8.1 % gegenüber dem Vorquartal, einem Anstieg von 14.7 % gegenüber dem Vorjahr und einer Bruttogewinnmarge von 31.3 % entspricht. Die Bruttogewinnmarge von UMC überstieg 30 %, was ein sehr wichtiger Indikator ist, denn das letzte Mal, dass sich das Unternehmen dieser Zahl annäherte, war 29.16 % im vierten Quartal 2011. In den letzten 10 Jahren betrug die Bruttogewinnmarge mehr als 15 %. ~ Sie schwankte im gesamten Jahr 20 zwischen 22.1 % und erreichte 2020 %.  
  Wenn man die Produktionskapazitätsstrategie von UMC dekonstruiert, sind es immer noch die alte Produktionslinie und das neue Werk, die in zwei Kanäle unterteilt sind. Durch die aktive Beseitigung von Engpässen in der alten Produktionslinie kann die Produktionskapazität im Jahr 3 um 2021 % und im Jahr 6 um weitere 2022 % erhöht werden, hauptsächlich im 28-nm-Bereich. Die Umsetzung des vom UMC-Vorstand genehmigten Investitionsbudgets in Höhe von 31.895 Milliarden NT$ wird zur Erhöhung der Produktionskapazität genutzt. Es wird erwartet, dass die Investitionsausgaben in diesem Jahr bei den erhöhten 2.3 Milliarden US-Dollar bleiben werden.  
 

Für die neue Fabrik sieht der zu Beginn des Jahres angekündigte Nanke-Neufabrikplan im Wert von 100 Milliarden NT$ einen 28-nm-Prozess mit einer monatlichen Produktionskapazität von 27,500 Stück vor.

GF   

In letzter Zeit hat GF häufige Umzüge vorgenommen. Letzte Woche kündigte GlobalFoundries an, die Produktion von Automobilchips in diesem Jahr zu steigern und 6 Milliarden US-Dollar für die Ausweitung der Produktion auszugeben.  
  Mike Hogan, Senior Vice President von GLOBALFOUNDRIES Automotive, sagte: „Wir machen große Fortschritte bei der Erweiterung der Automobilkapazität im Jahr 2021, wobei mehr Wafer in das Automobilsegment geliefert werden als im Jahr 2020. Mehr als eine Verdoppelung im Vergleich zum Vorjahr, wobei eine weitere Kapazitätserweiterung im Jahr erwartet wird.“ GF investiert weltweit mehr als 2022 Milliarden US-Dollar, um die Kapazität zu erhöhen, darunter 6 Milliarden US-Dollar für die Erweiterung des GF-Werks in Singapur und 4 Milliarde US-Dollar für die Expansion in den USA und in Deutschland. Die gesamte Waferkapazität steht für die Automobilindustrie zur Verfügung.“  
  Auf Drängen großer Kunden hat sich der Wettbewerb der Wafer-Gießereien zur Produktionserweiterung von fortschrittlichen Prozessen auf ausgereifte Prozesse ausgeweitet. Auf Wunsch großer Automobilelektronikhersteller haben große Hersteller in jüngster Zeit ihre Produktionsausweitung gesteigert.  
  Darüber hinaus hat GF im Rahmen der zweiten Ausgabe des Important Project of Common European Interest (IPCEI) eine Finanzierung für Mikroelektronikprojekte beantragt, in der Hoffnung, seine lokale Produktionskapazität ab 2024 zu erweitern. Tom · Caulfiled, CEO von GLOBALFOUNDRIES, sagte, das Unternehmen werde 1 Milliarde US-Dollar investieren Dresden in den nächsten zwei Jahren, um die derzeitige maximale Kapazität der Fabrik zu erreichen. Prozesstechnisch deckt es FDSOI von 55nm bis 22nm ab.

SMIC   

Vor einer Woche gab SMIC bekannt, dass es am 2. September 2021 eine Kooperationsrahmenvereinbarung mit dem Lingang New Area Management Committee der China (Shanghai) Pilot Free Trade Zone unterzeichnet hat, um gemeinsam ein Joint-Venture-Unternehmen mit einer geplanten Baukapazität von 100,000 zu gründen 12-Zoll-Wafer-Foundry-Line-Projekt pro Monat, mit Schwerpunkt auf Fabs, die 28-nm- und höher-Technologieknoten bereitstellen. Das Projekt sieht Investitionen in Höhe von rund 8.87 Milliarden US-Dollar vor.  
  Am 17. März dieses Jahres gab SMIC bekannt, dass das Unternehmen und die Regierung von Shenzhen (über die Shenzhen Reinvestment Group) planen, Projekte über SMIC Shenzhen im Rahmen geplanter Investitionen zu entwickeln und zu betreiben. Dem Plan zufolge wird SMIC Shenzhen die Entwicklung und den Betrieb des Projekts durchführen und sich dabei auf die Produktion von integrierten Schaltkreisen mit 28 nm und mehr und die Bereitstellung technischer Dienstleistungen konzentrieren, mit dem Ziel, eine endgültige monatliche Produktionskapazität von etwa 40,000 12-Zoll-Wafern zu erreichen . Der Produktionsstart ist für 2022 geplant.  
  SMIC gründete im August 2020 außerdem ein Joint Venture in Peking mit Schwerpunkt auf 28 nm und einer Investition von 7.6 Milliarden US-Dollar.  
  Es ist ersichtlich, dass SMIC die Produktionskapazität rund um den 28-nm-Prozess kräftig ausbauen wird.  
  Bezogen auf den Umsatz betrug der Bruttogewinn von SMIC im zweiten Quartal 2021 405.0 Millionen US-Dollar, ein Anstieg von 61.9 % im Vergleich zu 250.1 Millionen US-Dollar im ersten Quartal 2021 und im Vergleich zum zweiten Quartal 2020 von 248.6 Millionen US-Dollar, eine Steigerung von 62.9 %. Die Bruttomarge betrug 30.1 % im zweiten Quartal 2021, 22.7 % im ersten Quartal 2021 und 26.5 % im zweiten Quartal 2020. Die Bruttogewinnmarge von SMIC überstieg 30 %, was ebenfalls ein historischer Moment ist.

Samsung   

Samsung hat TSMC in der fortschrittlichen Fertigung verfolgt. In Bezug auf den 7-nm-Prozess zeigen Statistiken, dass die monatliche Produktionskapazität von Samsung im Jahr 2020 etwa 25,000 Wafer beträgt, und für 5 nm beträgt die monatliche Produktionskapazität von Samsung etwa 5,000 Wafer.  
  In Bezug auf 5 nm weist Samsungs Low-Power-Version 5LPE eine Leistungssteigerung von 10 % gegenüber 7 nm auf, während bei gleichem Takt und gleicher Komplexität der Stromverbrauch um 20 % gesenkt werden kann. Berichten zufolge hat 5LPE dem ursprünglichen Prozess mehrere neue Module hinzugefügt, darunter FinFETs mit Smart Diffusion Break (SDB)-Isolationsstruktur für zusätzliche Leistung sowie flexible Kontakteinstellungen der ersten Generation (ähnlich der Samsung-Technologie) von Intels COAG, Contacts on Active Gate) für Low-Power-Fin-Geräte.  
  Laut Samsung ist 5LPE weitgehend mit 7LPP kompatibel, sodass 5LPE-Designs zumindest einen Teil des für den ursprünglichen Prozess entwickelten IP wiederverwenden können, was die Kosten senkt und die Markteinführungszeit verkürzt. Für IP, das Vorteile wie SDB voll ausnutzen kann, empfiehlt Samsung jedoch ein Redesign.  
  Darüber hinaus sagte der Leiter der Samsung-Gießerei, dass das Unternehmen das Design der 5-nm-Produkte der zweiten Generation und der 4-nm-Produkte der ersten Generation abgeschlossen habe.  
  Auf der Kundenseite wird Samsung im Jahr 2020 60 % seiner Foundry-Kapazität für den internen Gebrauch nutzen, hauptsächlich für Exynos-Chips für Smartphones. Der Rest der Kapazität wird an Kunden verteilt, darunter Qualcomm (20 %), die restlichen 20 % teilen sich Nvidia, IBM und Intel. Da Samsung im Jahr 7 die Produktionskapazität für 5-nm-, 2021-nm- und andere Prozesse erhöht, wird die Eigennutzungsquote möglicherweise auf 50 % sinken, um den Kundenbedürfnissen besser gerecht zu werden.  
  Darüber hinaus investiert Samsung auch aktiv in den Bau neuer Wafer-Foundries in Südkorea und den Vereinigten Staaten, hauptsächlich für 5-nm- und 3-nm-Prozesse.

Intel   

Diese Woche wird Intel mit dem Bau von zwei neuen 12-Zoll-Fabriken in Arizona, USA, beginnen, hauptsächlich für das zukünftige Gießereigeschäft.  
  Mit der Ernennung des neuen CEO von Intel hat das Unternehmen den Enthusiasmus für eine groß angelegte Erweiterung seiner Fabriken, insbesondere in den Vereinigten Staaten, entfacht. Da das Unternehmen sein Gießereigeschäft kräftig weiterentwickeln möchte, hat es beschlossen, 20 Milliarden US-Dollar in zwei neue Fabriken in Arizona zu investieren, die 2024 in Produktion gehen sollen. Die neuen Fabriken werden fortschrittliche Prozesstechnologie nutzen. Die zusätzlichen Fabriken werden sich auf dem Ocotillo-Campus des Unternehmens (Chandler, Arizona) befinden, wodurch sich die Zahl der lokalen Fabriken von vier auf sechs erhöht.  
  Darüber hinaus kündigte Intel Pläne an, 20 Milliarden US-Dollar in den Bau neuer Fabriken in Europa zu investieren und gleichzeitig in mehreren EU-Mitgliedstaaten zu investieren. Das Unternehmen sagte, es hoffe auf mehr Finanzierung und politische Unterstützung von der EU und hoffe auch, dass die EU ein Stück Land mit vollständiger umliegender Infrastruktur und einer Fläche von mehr als 4 Quadratkilometern für den Bau von acht Fabriken bereitstellen könne. Intel führt Gespräche mit dem Bundesland Bayern über eine mögliche Fabrik in der Nähe von München. Als möglichen Standort für die Anlage hat Bayern einen verlassenen Fliegerhorst in Pensing-Landersberg westlich von München vorgeschlagen.  
  Diese Maßnahmen dienen alle der Entwicklung des Gießereigeschäfts.  
  In den Anfangsjahren, als IDM über freie Kapazitäten verfügte, bot es Gießereidienstleistungen für die Außenwelt an. In den letzten Jahren jedoch, mit dem erheblichen Anstieg der Kapazitätsnachfrage und dem Aufkommen innovativer Anwendungen, Chips und Prozesse, wurde die traditionelle IDM-Kapazität reduziert Der Outsourcing-Service kann die Marktnachfrage kaum decken, und der professionelle Foundry-Service gewinnt auf dem Markt immer mehr an Bedeutung, was der Hauptgrund dafür ist, dass Intel entschlossen ist, die Foundry-Branche im großen Stil anzugreifen. Tatsächlich ist das Unternehmen schon vor Jahren in das Gießereigeschäft eingestiegen, hat ihm aber nicht wirklich genug Aufmerksamkeit und Investitionen geschenkt, so dass es auf dem Markt kaum noch wettbewerbsfähig ist. Die Einführung von IDM 2.0 in diesem Jahr spiegelt die Entschlossenheit des Unternehmens wider, das Gießereigeschäft weiterzuentwickeln.

Fazit   

Die heikle Situation in der Wafergießerei hält weiterhin an und auch der Bau weltweiter Waferfabriken ist in vollem Gange. Die Halbleiterindustrie ist in einen seltenen verrückten Zyklus in der Geschichte eingetreten. Branchenleute haben Spaß daran.

Haftungsausschluss: Dieser Artikel ist eine Reproduktion aus „Semiconductor Industry Observation“. Dieser Artikel stellt nur die persönliche Meinung des Autors dar, nicht die Meinung von Sac Micro und der Branche. Er dient nur zum Nachdrucken und Teilen sowie zur Unterstützung. Um die Rechte an geistigem Eigentum zu schützen, geben Sie beim Nachdruck bitte die Originalquelle und den Autor an. Wenn ein Verstoß vorliegt, kontaktieren Sie uns bitte, um ihn zu löschen.