Seit 2020 befindet sich der weltweite Produktionswert der Wafergießereien in einem Zustand kräftiger Entwicklung. Aus Abbildung 1 ist ersichtlich, dass die jährliche Wachstumsrate 24 % erreicht hat. Die jährliche Wachstumsrate im Jahr 2021 wird 22.4 % erreichen, was ebenfalls ein hohes Wachstumsniveau darstellt. In diesem Jahr wird der Produktionswert der gesamten Wafergießerei offiziell die 100-Milliarden-Dollar-Marke überschreiten. TrendForce prognostiziert, dass die jährliche Wachstumsrate im Jahr 2022 13.3 % betragen wird. Es gibt zwei Schlüssel, um das Wachstum im Jahr 2022 wieder voranzutreiben: zum einen die neu eröffneten Produktionskapazitäten und zum anderen die Preiserhöhung.

Abbildung 1: Geschätzter globaler Produktionswert der Gießerei

Im Jahr 2021 haben verschiedene Fabriken Pläne zur Ausweitung der Produktion auf den Weg gebracht. Im Jahr 2022 wird es voraussichtlich zwölf neue Wafer-Foundries geben (siehe Abbildung 12). Darunter Taiwan, China, angetrieben von TSMC, der gesamten Wafergießerei. Aus Sicht des Produktionswerts beträgt Taiwans Produktionswert etwa 2 %, und die Produktionskapazität macht 60 % aus, was bedeutet, dass sich die meisten relativ teuren fortschrittlichen Fertigungsprozesse immer noch in Taiwan befinden. Hergestellt in der Region. Es gibt noch einen weiteren Punkt, auf den es sich zu achten lohnt. Aus Abbildung 50 ist ersichtlich, dass der Anteil des Gießereimarktes in Taiwan im Jahr 2 leicht um 2022 % sinken scheint und auf dem chinesischen Festland um 1 % zunehmen wird. Der Großteil der erhöhten Produktionskapazität ist im Werk Nanjing auf dem chinesischen Festland konzentriert. Der Fokus von TSMC liegt jedoch weiterhin auf Taiwan.

Abbildung 2: Neue Fabrikstandorte wichtiger Gießereien

Was den fortgeschrittenen Prozess betrifft, sind alle mehr besorgt über den von TSMC und Samsung eingeführten 3-nm-Prozess. TSMC verwendet weiterhin die FinFEX-Architektur. Die von Samsung herausgebrachten 3-nm-Produkte basieren auf der GAA-Architektur, wobei Samsung auch das einzige Unternehmen der Branche ist, das diese Architektur importiert hat. Auf TSMC entfallen fast 70 % des Marktes für fortgeschrittene Prozesse und auf Samsung etwa 30 %. Die meisten Expansionspläne dieser beiden Unternehmen konzentrieren sich in diesem Jahr immer noch auf die 5-nm- und 4-nm-Teile. Im nächsten Jahr werden diese beiden Unternehmen konzentriert. im 3nm-Verfahren.

Abbildung 3: Halbleiterprozessentwicklung

Die Gießereikapazität ist voll ausgelastet, 8-Zoll-Wafer werden im Jahr 12 enger sein als 2022-Zoll-Wafer

Im Jahr 2021 liegt die Kapazitätsauslastung sowohl der 8-Zoll- als auch der 12-Zoll-Gießereien bei 95–100 %, und dieser Trend wird auch im Jahr 2022 anhalten.

Den von TRENDFORCE zur Verfügung gestellten Daten zufolge führten die 12-Zoll-Wafer-Gießereien TSMC, Samsung, UMC und SMIC auf. Aus der gepunkteten Linie in Abbildung 4 ist ersichtlich, dass es im zweiten Halbjahr 2022 einen leichten Abwärtstrend geben wird. Qiao An sagte, dies sei tatsächlich keine schlechte Nachfrage, der Hauptgrund sei, dass es welche gebe Neue Produktionskapazitäten oder neue Fabriken eröffnen nach und nach Produktionskapazitäten, und der Nenner wird größer, wenn das Drehvolumen nicht schnell mithalten kann. , wird die Auslastung etwas sinken und wir gehen derzeit davon aus, dass die gesamte Auslastung über 95 % bleiben wird.

Abbildung 4: Kapazitätsauslastung der großen 12-Zoll-Gießerei

Aus Abbildung 5 geht hervor, dass der Rückgang der 8-Zoll-Gießereikapazität nicht so offensichtlich ist, hauptsächlich weil die Wachstumsrate der 8-Zoll-Kapazität relativ begrenzt ist, das Nachfragewachstum größer ist als das Angebot und die Situation angespannter sein wird als bei 12 Zoll . Auf der Nachfrageseite werden die meisten ICs für das Energiemanagement, die in 5G-Mobiltelefonen und Elektrofahrzeugen verwendet werden, in 8-Zoll-Fabriken hergestellt, die meisten Geräte in 8-Zoll-Wafer-Gießereien sind jedoch teurer, 8-Zoll-Wafer jedoch teuer. Der Preis für 8-Zoll-Fabriken ist relativ günstig, was dazu führt, dass der Ausbau von 8-Zoll-Fabriken nicht kosteneffektiv ist. Im Gegenteil, getrieben durch die boomende Nachfrage, ist der Kapazitätsmangel bei 8-Zoll-Fabriken gravierender als bei 12-Zoll-Fabriken.

Abbildung 5: Kapazitätsauslastung der großen 8-Zoll-Gießerei

Aus Abbildung 6 ist ersichtlich, dass die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate der 5-Zoll-Waferkapazität über 8 Jahre nur 3 % beträgt und die Steigung der jährlichen Wachstumsrate deutlich geringer ist als die von 12-Zoll-Fabriken. 12 Zoll ist eng. Aufgrund von Engpässen verzeichnete das 12-Zoll-Werk eine jährliche Wachstumsrate von 12 %. Es wird davon ausgegangen, dass von 2021 bis 2023 jedes Jahr 100 bis 200 neue Produktionskapazitäten eröffnet werden.

Abbildung 6: CAGR 2019–2023F der Top-10-Gießereikapazität

Plan zur Erweiterung der Prozesskapazität 2022: 40 nm und 28 nm sind die Schlüsselpunkte

Qiao An wies darauf hin: „Im Jahr 2021 konzentrieren sich die meisten neuen Produkte im Kapazitätserweiterungsplan jedes Prozesses auf den 90-nm-, 65-nm- oder 55-nm-Teil, und die neue Produktionskapazität beträgt bis zu 80, aber der Grund für die Fortsetzung.“ Die Dichtigkeit liegt in diesem Jahr bei 90 nm, 65 nm und 55 nm. Die Produkte, die hergestellt werden können, sind möglicherweise etwas entlastet, und der Schwerpunkt liegt auf 40 nm oder 28 nm. Wi-Fi-Produkte, die sich auf die 40-nm- und 28-nm-Prozesse konzentrieren, sind beispielsweise immer noch in einem engen Zustand .“

Abbildung 7: Kapazitätserweiterungsplan 2021F für jeden Prozess

„Mit Blick auf das Jahr 2022 wird sich die neue Produktionskapazität im nächsten Jahr jedoch hauptsächlich auf die 40-nm- und 28-nm-Teile konzentrieren. Daher gehen wir davon aus, dass die Eröffnung dieser neuen Produktionskapazitäten im nächsten Jahr zu einer Verknappung des Wafer-Foundry-Marktes führen wird.“ Bedingungen. Kommen Sie für ein paar beruhigende Zeichen.

Abbildung 8: Kapazitätserweiterungsplan 2022F für jeden Prozess

90 nm, 65 nm und 55 nm sind die wichtigsten Kapazitätserweiterungen in diesem Jahr, und 40 nm und 28 nm sind die Hauptunterstützung für die Erweiterung im nächsten Jahr. Daher ist es verständlich, dass es derzeit nur sehr wenige Anbieter von 1Xnm gibt. Nach dem Eintritt in 1Xnm ist die Transistorstruktur in die FinFEX-Struktur eingetreten, sodass die Erweiterungskosten relativ hoch sind. Derzeit haben lediglich TSMC, Samsung und andere Unternehmen keine Pläne, die Produktion in den nächsten Jahren auszuweiten. Da die Penetrationsrate von 5G-Mobiltelefonen von Jahr zu Jahr zunimmt, wird auch die Nachfrage nach 1Xnm-Chips stark zunehmen, und auch die Nachfrage nach WLAN usw. wächst von Jahr zu Jahr, was zu einem Engpassprozess bei 1Xnm führen kann 2022 und 2023.

Abbildung 9: Halbleiterkomponenten, hergestellt in einem 12-Zoll-Gießereiverfahren

Warum ist der 28-nm-Prozess so wichtig?

Qiao An wies darauf hin, dass die Produktionskapazität von 2023 nm nicht nur im nächsten Jahr, sondern auch nach 28 schrittweise erhöht wird. Warum ist der 28-nm-Prozess so wichtig?

Wie aus Abbildung 10 ersichtlich, ist 28 nm der fortschrittlichste Prozess in der MOSFET-(Planar-)Architektur. Im Vergleich zur FinFET-Architektur, also nach 1 nm, sind die Kosten relativ gering. 28 nm gehört zur neuesten Generation der MOSFET-(Planar-)Architektur und bietet die erforderliche Chipleistung für eine große Anzahl von IoT-Produkten.

Darüber hinaus sind die Kosten bei einem Einstieg unter 40 nm, wenn die meisten Wafer-Gießereien oder IDM-Fabriken ihre Produktion ausweiten, ebenfalls relativ hoch. Wenn sie nicht genügend Kunden haben, um den Betrieb dieser Fabriken zu unterstützen, wird dies wahrscheinlich zu Verlusten führen. Daher haben viele IDM-Fabriken nach dem Erreichen von unter 40 nm einige Produkte sukzessive zur Herstellung an diese Wafer-Gießereien ausgelagert. Daher wollen die meisten Wafer-Foundries aktiv die Produktionskapazität von 40 nm/28 nm erweitern.

Abbildung 10: Die Bedeutung von 28 nm

Wird 2022 das Ende der Chipknappheit sein?

Laut Daten von TRENDFORCE wird die Marktnachfrage nach Halbleiter-Endprodukten im Jahr 2020 stark sein. Wie aus Abbildung 4 hervorgeht, verzeichnen neben dem Fernsehen, das ein negatives Wachstum von 1.8 % verzeichnete, auch Spielekonsolen, Notebooks, tragbare Geräte, Automobile, Monitore, Server und Smartphones ein schnelles Wachstum. Tatsächlich ist die Hauptantriebskraft, dass die neue Kronenepidemie verschiedene Nachfragen vorangetrieben hat, insbesondere das positive Wachstum von Spielekonsolen, Notebooks und tragbaren Geräten von bis zu 35 %, 16.5 % und 11.1 %. Im Jahr 2022 wird diese epidemiebedingte Nachfrage in einen schwachen Zustand geraten. Qiao An, Analyst in der Halbleiterforschungsabteilung von TrendForce, wies darauf hin, dass „Änderungen im Produktmix“ einer der Haupttreiber für die Entwicklung der Nachfrage nach Halbleitern seien, etwa von 4G-Mobiltelefonen zu 5G-Mobiltelefonen und herkömmlichen Autos B. auf Elektrofahrzeuge und andere Produkte. Durch Kombinationsänderungen und Produktmixänderungen verdoppelt sich die Anzahl der verwendeten Chips. Beispielsweise erfordert ein größerer Fernseher eine höhere Auflösung, was mehr Chips erfordert.

Abbildung 11: Überblick über die Halbleiternachfrage

Qiao An, Analyst in der Halbleiterforschungsabteilung von TrendForce, sagte, der Hauptgrund für den Chipmangel sei die Penetrationsrate von 5G-Mobiltelefonen, die sich seit der zweiten Hälfte des Jahres 2019 weiter weiterentwickelt habe. Nach Beginn des Jahres 2020 geschah dies um der neuen Kronenepidemie und der Geopolitik zu begegnen. und anderen damit verbundenen Faktoren führen diese drei Faktoren tatsächlich zu zwei gleichen Ergebnissen: Zum einen steigt die Produktnachfrage und zum anderen die Unsicherheit, die durch Geopolitik oder Epidemien wie die Schließung von Städten und Ländern verursacht wird. Und so weiter, was dazu führt, dass die Lieferkette unterbrochen wird. Daher wird die kinetische Lagerenergie der gesamten Lieferkette gestört, und die meisten Lieferketten müssen einen relativ hohen Lagerbestand aufbauen, um das Problem der Fehlbestände zu bewältigen, die durch die Schließung der Stadt und der Stadt verursacht werden Land oder Geopolitik, also die großflächige Warenknappheit. Hauptgrund.

Wann sehen wir das Ende der Chip-Knappheitswelle? Die meisten Produkte konzentrieren sich in diesem Jahr auf 96 nm und 65 nm und werden im nächsten Jahr um 40 nm und 28 nm erweitert. Diese Prozesse werden in der Situation der Angebotsentspannung in diesem und im nächsten Jahr auftreten. Allerdings ist die Kapazitätssteigerung bei 8-Zoll-Wafern etwas begrenzt. Darüber hinaus gibt es relativ wenige 1Xnm-Anbieter und es gibt derzeit keinen klaren Expansionsplan. 8 Zoll und 5Xnm sowie 12nm, 16nm oder 11nm, 14nm könnten nächstes Jahr zum Engpassprozess werden. Daher beobachten wir derzeit, dass es im Gesamtjahr 2022 zwar weiterhin zu neuen Produktionskapazitäten in einigen Prozessen seitens der Wafer-Foundries kommen wird, es aber durchaus erste Anzeichen einer leichten Entspannung geben wird, bei den 8-Zoll- und 1Xnm-Engpassprozessen jedoch weiterhin Die gesamte Halbleiterlieferkette wird weiterhin ein Problem mit langen und kurzen Materialien haben. Aus Sicht des gesamten Wafer-Foundry-Marktes wird es daher auch im Jahr 2022 weiterhin zu einer Situation knapper Produktionskapazitäten kommen.

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