Desde 2020, el valor de producción mundial de la fundición de obleas ha entrado en un estado de vigoroso desarrollo. Puede verse en la Figura 1 que su tasa de crecimiento anual ha alcanzado el 24%. La tasa de crecimiento anual en 2021 alcanzará el 22.4%, lo que también es un alto nivel de crecimiento. Este año, el valor de producción de toda la fundición de obleas superará oficialmente la marca de los 100 mil millones de dólares. TrendForce predice que la tasa de crecimiento anual en 2022 será del 13.3%. Hay dos claves para impulsar nuevamente el crecimiento en 2022: una es la capacidad de producción recién inaugurada y la otra es el aumento de precios.

Figura 1: Valor de producción global estimado de la fundición

En 2021, varias fábricas han lanzado planes para expandir la producción. En 2022, se espera que haya 12 nuevas fundiciones de obleas (ver Figura 2). Entre ellas, Taiwán, China, impulsada por TSMC, la fundición de obleas completa. Desde la perspectiva del valor de la producción, el valor de la producción de Taiwán es de aproximadamente el 60%, y la capacidad de producción representa el 50%, lo que significa que la mayoría de los procesos de fabricación avanzada relativamente costosos aún se realizan en Taiwán. Hay otro punto que vale la pena destacar. Como se puede ver en la Figura 2, en 2022, la participación de mercado de la fundición en Taiwán parece disminuir ligeramente en un 1%, y China continental aumentará en un 2%. La mayor parte del aumento de la capacidad de producción se concentra en la planta de Nanjing en China continental. Sin embargo, el enfoque de TSMC sigue estando en Taiwán.

Figura 2: Nuevas ubicaciones de las principales fundiciones

En cuanto a los procesos avanzados, el proceso de 3 nm lanzado por TSMC y Samsung es el que más preocupa. TSMC aún utiliza la arquitectura FinFEX. Los productos de 3 nm lanzados por Samsung se basan en la arquitectura GAA, siendo además la única empresa del sector que ha importado esta arquitectura. TSMC representa casi el 70 % del mercado de procesos avanzados, mientras que Samsung representa aproximadamente el 30 %. La mayor parte de los planes de expansión de estas dos empresas este año se centran en los segmentos de 5 y 4 nm. El próximo año, ambas compañías se centrarán en el proceso de 3 nm.

Figura 3: Desarrollo de procesos de semiconductores

La capacidad de la fundición está completamente cargada, las obleas de 8 pulgadas serán más ajustadas que las de 12 pulgadas en 2022

En 2021, la tasa de utilización de la capacidad de las fundiciones de 8 y 12 pulgadas llegará al 95-100%, y esta señal continuará hasta 2022.

Según los datos compartidos por TRENDFORCE, las fundiciones de obleas de 12 pulgadas enumeraron a TSMC, Samsung, UMC y SMIC. En la línea de puntos de la Figura 4, se puede ver que habrá una ligera tendencia a la baja en la segunda mitad de 2022. , dijo Qiao An, de hecho, esta no es una mala demanda, la razón principal es que hay algunos Nueva capacidad de producción o nuevas fábricas comienzan a abrir capacidad de producción una tras otra, y el denominador se hace mayor cuando el volumen de filmación no se mantiene rápidamente. , la tasa de utilización disminuirá un poco y actualmente creemos que la tasa de utilización total se mantendrá por encima del 95%.

Figura 4: Utilización de la capacidad principal de fundición de 12 pulgadas

En la Figura 5, la disminución en la capacidad de fundición de 8 pulgadas no es tan obvia, principalmente porque la tasa de crecimiento de la capacidad de 8 pulgadas es relativamente limitada, el crecimiento de la demanda es mayor que la oferta y la situación difícil será más severa que la de 12 pulgadas. . Por el lado de la demanda, la mayoría de los circuitos integrados relacionados con la administración de energía utilizados en teléfonos móviles 5G y vehículos eléctricos se fabrican en fábricas de 8 pulgadas, pero la mayoría de los equipos en las fundiciones de obleas de 8 pulgadas son más caros, pero las obleas de 8 pulgadas son caro. El precio de las fábricas de 8 pulgadas es relativamente barato, lo que da lugar a la expansión de fábricas de 8 pulgadas que no son rentables. Por el contrario, impulsada por el auge de la demanda, la escasez de capacidad de 8 pulgadas es más grave que la de las fábricas de 12 pulgadas.

Figura 5: Utilización de la capacidad principal de fundición de 8 pulgadas

De la Figura 6 se desprende claramente que la tasa de crecimiento anual compuesta a cinco años de la capacidad de obleas de 5 pulgadas es sólo del 8%, y la pendiente de su tasa de crecimiento anual es significativamente menor que la de las fábricas de 3 pulgadas. 12 pulgadas son ajustadas. Impulsada por la escasez, la planta de 12 pulgadas ha experimentado una tasa de crecimiento anual del 12%. Se entiende que de 12 a 2021, cada año se abrirán entre 2023 y 100 nuevas capacidades de producción.

Figura 6: CAGR 2019-2023F de las 10 principales capacidades de fundición

Plan de expansión de capacidad de proceso 2022: 40 nm y 28 nm son los puntos clave

Qiao An señaló: "En 2021, en el plan de expansión de capacidad de cada proceso, la mayoría de los nuevos productos se concentran en la parte de 90 nm, 65 nm o 55 nm, y la nueva capacidad de producción es de hasta 80 90, pero el motivo de la continuación La estanqueidad de este año es que los productos que se pueden producir de 65 nm, 55 nm y 40 nm pueden aliviarse ligeramente y la atención se centra en 28 nm o 40 nm. Por ejemplo, los productos Wi-Fi centrados en los procesos de 28 nm y XNUMX nm todavía están en un estado estricto. .”

Figura 7: Plan de expansión de capacidad 2021F para cada proceso

"Pero mirando a 2022, en el cuadro rojo, la nueva capacidad de producción el próximo año se concentrará principalmente en las piezas de 40 nm y 28 nm, por lo que creemos que la apertura de esta nueva capacidad de producción el próximo año provocará una escasez en el mercado de fundición de obleas. Ven a ver algunas señales tranquilizadoras".

Figura 8: Plan de expansión de capacidad 2022F para cada proceso

90 nm, 65 nm y 55 nm son las principales expansiones de capacidad de este año, y 40 nm y 28 nm son el principal soporte para la expansión del próximo año. Por tanto, se puede entender que los proveedores actuales de 1Xnm son muy pocos. Después de ingresar a 1Xnm, la estructura del transistor ingresó a la estructura FinFEX, por lo que el costo de expansión es relativamente alto. Actualmente, sólo TSMC, Samsung y otras empresas no tienen planes de ampliar la producción en los próximos años. A medida que la tasa de penetración de los teléfonos móviles 5G aumenta año tras año, la demanda de chips de 1Xnm también aumentará mucho y la demanda de Wi-Fi, etc. también crece año tras año, lo que puede provocar el cuello de botella del proceso de 1Xnm en 2022 y 2023.

Figura 9: Componentes semiconductores fabricados en un proceso de fundición de 12 pulgadas

¿Por qué es tan importante el proceso de 28 nm?

Qiao An señaló que no sólo el próximo año, sino incluso después de 2023, la capacidad de producción de 28 nm aumentará gradualmente. ¿Por qué es tan importante el proceso de 28 nm?

Como puede verse en la Figura 10, 28 nm es el proceso más avanzado bajo la arquitectura MOSFET (Planar). En comparación con la arquitectura FinFET, es decir, después de 1Xnm, el costo es relativamente bajo. 28 nm pertenece a la última generación de arquitectura MOSFET (Planar), que puede proporcionar el rendimiento suficiente de los chips necesarios para una gran cantidad de productos de IoT.

Además, cuando se ingresa por debajo de 40 nm, cuando la mayoría de las fundiciones de obleas o fábricas de IDM están expandiendo la producción, el costo también es relativamente alto. Si no tienen suficientes clientes para respaldar el funcionamiento de estas fábricas, es probable que causen pérdidas, por lo que después de ingresar por debajo de los 40 nm, muchas fábricas de IDM han subcontratado sucesivamente algunos productos a estas fundiciones de obleas para su fabricación. Como resultado, la mayoría de las fundiciones de obleas quieren activamente ampliar la capacidad de producción de 40 nm/28 nm.

Figura 10: La importancia de 28 nm

¿Será 2022 el fin de la escasez de chips?

Según datos de TRENDFORCE, la demanda del mercado de productos finales semiconductores en 2020 será fuerte. Como puede verse en la Figura 4, además de la televisión, que experimentó un crecimiento negativo del 1.8%, las consolas de juegos, portátiles, dispositivos portátiles, automóviles, monitores, servidores y teléfonos inteligentes están mostrando un rápido crecimiento. De hecho, la principal fuerza impulsora es que la nueva epidemia de la corona ha impulsado diversas demandas, especialmente el crecimiento positivo de las consolas de juegos, portátiles y dispositivos portátiles de hasta el 35%, 16.5% y 11.1%. En 2022, esta demanda relacionada con la epidemia entrará en un estado débil. Qiao An, analista del Departamento de Investigación de Semiconductores de TrendForce, señaló que vale la pena señalar que los "cambios en la combinación de productos" son uno de los impulsores clave para el desarrollo de la demanda de semiconductores, como los teléfonos móviles 4G a los teléfonos móviles 5G, los automóviles tradicionales. a vehículos eléctricos y otros productos Los cambios de combinación, los cambios en la combinación de productos duplicarán la cantidad de chips utilizados, por ejemplo, un televisor de mayor tamaño requiere una resolución más alta, lo que requiere más chips.

Figura 11: Descripción general de la demanda de semiconductores

Qiao An, analista del Departamento de Investigación de Semiconductores de TrendForce, dijo que la principal razón de la escasez de chips es la tasa de penetración de los teléfonos móviles 5G, que ha seguido desarrollándose desde la segunda mitad de 2019. Después de entrar en 2020, sucedió para afrontar la nueva epidemia de la corona y la geopolítica. Y otros factores relacionados, estos tres factores en realidad provocan dos mismos resultados, uno es el aumento de la demanda de productos y el segundo es la incertidumbre provocada por la geopolítica o la epidemia, como el cierre de la ciudad y el campo. Y así sucesivamente, provocando la ruptura de la cadena de suministro. Por lo tanto, la energía cinética de almacenamiento de toda la cadena de suministro se verá interrumpida y la mayoría de las cadenas de suministro necesitarán establecer un nivel de inventario relativamente alto para hacer frente al problema de falta de existencias causado por el cierre de la ciudad y la país o la geopolítica, que es la escasez a gran escala de bienes. razón principal.

¿Cuándo veremos el fin de la ola de escasez de chips? La mayoría de los productos de este año se concentran en 96 nm y 65 nm, y el próximo año formarán la expansión de 40 nm y 28 nm. Estos procesos se manifestarán en la situación de relajación de la oferta de este año y el próximo. Sin embargo, el aumento de la capacidad de las obleas de 8 pulgadas es ligeramente limitado. Además, hay relativamente pocos proveedores de 1Xnm y actualmente no existe un plan de expansión claro. 8 pulgadas y 5Xnm, y 12nm, 16nm o 11nm, 14nm, pueden convertirse en el proceso de cuello de botella el próximo año. Por lo tanto, actualmente estamos observando que en 2022 en su conjunto, aunque las fundiciones de obleas continúen abriendo nueva capacidad de producción en algunos procesos, puede haber algunos signos de un poco de alivio, pero los procesos de cuello de botella de 8 pulgadas y 1Xnm seguirán siendo Toda la cadena de suministro de semiconductores seguirá teniendo el problema de los materiales largos y cortos. Por lo tanto, desde la perspectiva de todo el mercado de fundición de obleas, todavía habrá una situación de capacidad de producción ajustada en 2022.

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