現在、鋳造工場は非常に快適に暮らしており、この状態は少なくとも 2025 年まで続くでしょう。  
  今週、IC Insights は最新の市場調査レポートを発表しました。 2021 年のファウンドリ市場の総売上高は、初めて 100 億米ドルのマークを超え、107.2 年と比較して 23% 増の 2017 億米ドルに達すると予想されています。記録的な成長率に匹敵します (図 1 を参照) 。  
    図1  
;世界の鋳造市場は、11.6 年までに年平均成長率 2025% で成長し、その時代の工場の総売上高は 151.2 億米ドルに達すると予想されています。  
  純粋なファウンドリ市場は、今年 24%​​ 増の 87.1 億ドルと大幅に成長し、23 年の 2020% を超えると予想されています。純粋なファウンドリ市場は、125.1 年間 (2025 ～ 5 年) で 2020 年までに 2025 億ドルに成長すると予想されています。 CAGR は 12.2% で、82.7 年のファウンドリ総売上高の 2025% を占め、2021 年には前年比 81.2% となりました。 TSMC、UMC、およびいくつかの専門ファウンドリは、今年の健全な売上成長を期待しています。これらのサプライヤーは、予測期間中に予想される鋳造能力の需要をサポートするために、新しい能力にも多額の投資を行っています。  
  サムスンの外部売上高は主にクアルコムなどの顧客によって牽引されており、IDM ファウンドリー市場の大部分を占めています。 IC Insights は、今年の IDM ファウンドリ市場が 18% 成長して 20.1 億ドルになると予想しています。 IDMファウンドリ市場は、26.1年間で2025%のCAGRで成長し、5年までに9.0億ドルに成長すると予想されています。  
  ウェーハファウンドリにしろIDMにしろ、2020年後半から猛烈な生産拡大モードに入り、12インチと8インチが並行して進んでいます。インチ工場の衰退に伴い、市場の需要は全体的に好調な状況を示しています。  
 

世界的に見て、ピュアウェーハファウンドリの代表はTSMC、UMC、GF、SMICであり、ファウンドリ事業におけるIDMの代表企業はSamsungとIntelである。これらのパフォーマンスとアクションを以下でご覧ください。

TSMC   

TSMCは、2021年の設備投資が従来の推定25億〜28億米ドルから30億米ドルに増加し、そのうち80％以上が先端プロセス投資に使用され、7nm、5nm、3nm、2nmプロセスの生産ラインが稼働すると発表した。すべて12インチウエハを使用。  
  つい最近、TSMCはウェーハ工場の拡張に100年間で2.887億米ドルを投資すると発表し、南京工場の28nmプロセス能力を拡張して月産40,000万枚のウェーハの生産量を増やすためにXNUMX億XNUMX万米ドルを投資することを確認した。 。自動車用チップの生産において。  
  TSMCは、現在、台湾のウェーハ工場にはクリーンルームスペースがなく、生産ラインを直接設置できる利用可能なスペースを備えているのは南京工場だけであり、これが生産能力の迅速な形成に貢献していると指摘した。この計画によると、TSMCの南京工場の28nmプロセス能力は2022年下半期に量産され、フルロード能力目標の40,000万枚/月は2023年半ばに達成される予定だ。現在、TSMCの南京工場は主に16nmチップを生産しており、月産約20,000万枚のウェハーの生産能力がある。  
  TSMC が 5nm およびより高度なプロセスでリーダーシップを維持するためには、EUV リソグラフィー装置が重要な部分を占めます。近年、同社は高度なプロセス能力の優位性を維持するためにEUV装置を購入し続けています。 TSMCは数日前に技術フォーラムを開催し、同社のEUV装置の累積設置容量は50年までに世界全体の2020％を占めるだろうと指摘した。2020年までにTSMCのEUV技術で生産されるウェーハは世界全体の65％を占めるようになるだろう。 EUVリソグラフィウエハ。 。プロセスが 5nm に進むにつれて、各ウェーハに対する EUV マスク層の使用が大幅に増加しました。 TSMCは、2021年のEUVマスク生産能力は20年の2019倍になると予測している。  
  3nmに関しては、EUVの使用量が増加し、10nmと比較して性能が15～5%向上し、消費電力が25～30%削減され、ロジック密度が1.7倍に増加します。 SRAM密度は1.2倍、アナログ密度は1.1倍となる。  
  前述の最先端プロセスのウェーハ工場が今後1～3年で徐々に完成し量産化され、アリゾナ州の12インチ工場の第一段階により、米国は2024年以降にTSMCを使用して量産化に入る予定である。 EUV この技術のウェーハ数は急速に増加し、EUV 装置への投資も増加すると考えられます。  
  世界のファウンドリ業界のリーダーとして、TSMC の収益レベルは絶対的な優位性を持っています。同時に、TSMCの粗利益率も長期にわたり高水準（約50％）を維持している。実際、2005年以降、同社の平均売上総利益率は45％以上で安定しており、一定の成長率を維持している。当時、TSMC は 90nm プロセス技術の収益が急速に成長している段階にあり、その頃から対応するチップ製造は 8 インチ ウェーハから 12 インチ ウェーハへ移行し始め、現在ではこれが行われています。変革は基本的に完了しました（もちろん、これは高度なプロセスを指し、成熟したプロセスチップから12インチウェーハへの移行は近年始まっています）。

UMC   

純粋なファウンドリに関する限り、UMC は TSMC に次ぐ第 2 位です。 UMCの過去1年以上の好調な業績は主に、CMOSイメージセンサーやTWS Bluetoothチップに代表されるこの「爆発的」市場爆発の波と、疫病による世界的なチップ不足によるものであると言える。  
  2020年下半期、UMCはクアルコムやNVIDIAから成熟プロセスの受注を獲得し、テキサス・インスツルメンツ、STマイクロエレクトロニクス、ソニーなどのIDM大手は、主に28nm、40nm、55nmなどの成熟プロセスを使用して受注を拡大し続けました。プロセス上、ほとんどの製品はアナログチップです。  
  さらに、5G携帯電話向け電源管理ICの消費量は3～40%増加し、ノートパソコン向けMOSFETと電源管理ICの消費量は2～30%増加しました。さらに、大型パネル用ドライバICや低画素モニタリングCMOSイメージセンサーも供給不足に陥っており、TSMC、UMCなどの8インチファウンドリの生産能力は2020年後半に逼迫しています。  
  ドライバー IC、PMIC (電源管理 IC)、RF、IoT アプリケーションなどのファウンドリ注文が継続的に流入しているため、UMC の 8 インチ ウェーハ生産能力はフル稼働しており、28nm プロセスは顧客の設計決定を完了し続けています。フォローアップは安定しています オフライン生産では、昨年の第 28 四半期には、60nm 以下のプロセスの収益が前年同期比 13% 増加し、全体の収益は前年同期比 XNUMX% 増加しました。  
  これによりUMCの生産能力はフル稼働となり、2021年上半期の生産能力もフル稼働となった。実際、UMC の 8 インチ ウェーハ ファウンドリの生産能力は 2021 年下半期までフル稼働しています。これに伴い、価格も上昇します。  
  生産能力を割り当てるため、UMCは2020年の第8四半期に値上げを開始すると発表した。同社はこれまでにほとんどの顧客に対して12回値上げを行っている。台湾メディアの報道によると、UMCは10インチとXNUMXインチを含むファウンドリ価格を少なくともXNUMX％引き上げる見通しだという。今年下半期の市場については、まだ結論は出ていませんが、同社の顧客のほとんどは、UMC が四半期ごとに価格を引き上げると予測しています。  
  UMC は業界の発展において巨額の利益を得る時期に遭遇し、市場における成熟したプロセス チップおよび関連製品の需要が急増しました。そしてこの状況は今も続いています。今後数年間、UMC は純粋なウェーハファウンドリ業界の 2 番目の兄弟として、上昇の勢いを続けるでしょう。  
  UMCの2021年第50.91四半期財務報告書によると、売上高は8.1億14.7万台湾ドルで、前四半期比31.3％増、前年同期比30％増、粗利益率29.16％となった。 UMC の粗利益率は 2011% を超えました。これは非常に重要な指標です。なぜなら、同社が最後にこの数字に近づいたのは 10 年の第 15 四半期の 20% だったからです。過去 22.1 年間、同社の粗利益率は 2020% 以上でした。 ～ XNUMX年全体ではXNUMX％の間を推移し、XNUMX％に達しました。  
  UMC の生産能力戦略を解体すると、依然として古い生産ラインと新しい工場が 3 つのチャネルに分かれています。古い生産ラインのボトルネック解消という積極的な取り組みにより、主に2021nmの生産能力を6年に2022%、28年にさらに31.895%増加させることが可能です。 UMC取締役会が承認した2.3億XNUMX万台湾ドルの資本予算の実行は、生産能力の増強に使用される。今年の設備投資は増加したXNUMX億米ドルにとどまると予想されます。  
 

今年初めに発表された100億台湾ドルを投じた南科新工場計画では、新工場には28nmプロセスを導入し、月産27,500万XNUMX個の生産能力を備える。

GF   

最近、GFは頻繁に動きを見せています。先週、グローバルファウンドリーズは今年自動車用チップの生産を増やし、生産拡大に6億ドルを投じると発表した。  
  グローバルファウンドリーズの自動車部門上級副社長マイク・ホーガン氏は、「2021年の自動車生産能力の追加は大きく前進しており、2020年よりも多くのウエハーが自動車部門に出荷される。前年比で2022倍以上となっており、6年にはさらなる生産能力の拡大が見込まれる」と述べた。 4 年以降、GF は世界的に 1 億ドル以上を投資して、シンガポールの施設拡張に XNUMX 億ドル、米国とドイツでの拡張に XNUMX 億ドルを投資しています。」  
  大手顧客の要請を受けて、ウェーハファウンドリの生産拡大競争は先端プロセスから成熟プロセスまで広がっている。近年、大手カーエレクトロニクスメーカーの要請により、大手メーカーは生産拡大規模を拡大しています。  
  さらに、GF は欧州共通利益重要プロジェクト (IPCEI) 第 2024 版に基づくマイクロエレクトロニクス プロジェクトへの資金提供を申請し、1 年から現地生産能力を拡大することを望んでいます。GLOBALFOUNDRIES CEO の Tom · Caulfiled 氏は、同社が 55 億ドルを投資すると述べました。ドレスデンは今後 22 年間で工場の現在の最大生産能力に達する予定です。プロセス技術に関しては、XNUMXnmからXNUMXnmまでのFDSOIをカバーします。

SMIC   

2週間前、SMICは2021年100,000月12日に中国（上海）自由貿易試験区臨港新区管理委員会と協力枠組み協定を締結し、建設予定能力28万台の合弁会社を共同で設立したと発表した。 8.87nm 以上のテクノロジー ノードを提供するファブに焦点を当てた、月あたり XNUMX インチ ウェーハ ファウンドリ ライン プロジェクト。このプロジェクトには約XNUMX億XNUMX万ドルの投資が予定されている。  
  今年17月28日、SMICは、同社と深セン市政府（深セン再投資グループを通じて）が、提案された投資を通じてSMIC深センを通じてプロジェクトを開発・運営する計画であると発表した。計画によると、SMIC深センは40,000nm以上の集積回路の生産と技術サービスの提供に重点を置いてプロジェクトの開発・運営を行い、最終的な月産能力は12インチウエハー約2022万枚の達成を目指す。 。生産はXNUMX年に開始される予定です。  
  SMICはまた、2020年28月に7.6億米ドルを投資して、XNUMXnmに焦点を当てた合弁会社を北京に設立した。  
  SMICが28nmプロセス関連の生産能力を精力的に拡大していくことが分かる。  
  収益面では、2021年第405.0四半期のSMICの粗利益は61.9億250.1万ドルで、2021年第2020四半期の248.6億62.9万ドルと比較して30.1%増加し、2021年第22.7四半期の2021億26.5万ドルと比較して2020%増加しました。 30%。 XNUMX年第XNUMX四半期の粗利益率はXNUMX%、XNUMX年第XNUMX四半期はXNUMX%、XNUMX年第XNUMX四半期はXNUMX%でした。SMICの粗利益率はXNUMX%を超え、これは歴史的な瞬間でもあります。

サムスン   

サムスンは先進製造分野でTSMCを追いかけている。統計によると、7nmプロセスに関しては、2020年のサムスンの月産生産能力は約25,000枚のウェーハであり、5nmの場合、サムスンの月産能力は約5,000枚のウェーハである。  
  5nm に関して言えば、Samsung の低電力バージョン 5LPE は 10nm に比べて性能が 7% 向上しており、同じクロックと複雑さで消費電力を 20% 削減できます。 5LPEは元のプロセスにいくつかの新しいモジュールを追加したと報告されています。これには、追加のパフォーマンスを提供するスマート拡散ブレーク（SDB）分離構造を備えたFinFET、インテルのCOAGによる第一世代の柔軟なコンタクト設定（サムスンのテクノロジーと同様）、コンタクト・オン・アクティブなどが含まれます。 Gate) 低電力フィンデバイス用。  
  Samsung によれば、5LPE は 7LPP とほぼ互換性があるため、5LPE 設計では元のプロセス用に設計された IP の少なくとも一部を再利用できるため、コストが削減され、市場投入までの時間が短縮されます。ただし、SDBなどの利点を最大限に活用できるIPについては、Samsungは再設計を推奨しています。  
  さらに、サムスンのファウンドリ責任者は、同社が第5世代4nm製品と第XNUMX世代XNUMXnm製品の設計を完了したと述べた。  
  顧客側では、サムスンは2020年にファウンドリ能力の60％を社内用途、主にスマートフォン用Exynosチップに使用する予定だ。残りの容量はクアルコム (20%) を含む顧客に分配され、残りの 20% は Nvidia、IBM、Intel によって共有されます。サムスンは7年に5nm、2021nmなどのプロセスの生産能力を増強するため、自社利用率はおそらく50%まで低下し、顧客のニーズをより満たすことができるだろう。  
  さらに、サムスンは韓国と米国で主に5nmと3nmプロセス向けの新しいウェハーファウンドリの建設にも積極的に投資している。

インテル   

インテルは今週、主に将来のファウンドリ事業を目的として、米国アリゾナ州に12つの新しいXNUMXインチ工場の建設を開始する。  
  インテルの新しい CEO の任命により、特に米国での工場の大規模拡張に対する同社の熱意が高まりました。同社は鋳造事業を精力的に発展させたいため、20億ドルを投資することを決定した。アリゾナ州に2024つの新しい工場がXNUMX年に生産開始される予定である。新しい工場は高度なプロセス技術を使用する。追加の工場は同社のオコティロ・キャンパス（アリゾナ州チャンドラー）に設置され、現地工場の数は４カ所から６カ所に増えることになる。  
  さらにインテルは、欧州に新たな工場を建設し、複数のEU加盟国に同時に投資するために20億ドルを投資する計画を発表した。同社は、EUからより多くの資金と政策支援を得ることを望んでおり、また、4つのファブの建設のために、完全な周辺インフラを備えた土地とXNUMX平方キロメートル以上の面積をEUが提供できることを期待していると述べた。インテルはミュンヘン近郊に工場を建設する可能性を巡り、ドイツのバイエルン州と協議している。バイエルン州は、工場の候補地としてミュンヘン西のペンジング・ランダースベルクにある放棄された空軍基地を提案している。  
  これらはすべてファウンドリ事業の発展のためです。  
  IDM に余力があった初期の頃は、ファウンドリ サービスを外部に提供していましたが、近年では、容量需要の大幅な増加と革新的なアプリケーション、チップ、プロセスの出現により、従来の IDM の容量は減少しています。アウトソーシング サービスでは市場の需要をほとんど満たすことができず、専門的なファウンドリ サービスが市場でますます目立つようになってきています。これが、インテルがファウンドリ業界に大々的に攻撃しようと決意している根本的な理由です。実際、同社は何年も前にファウンドリー事業に参入しましたが、実際には十分な注目と投資を行っておらず、市場での競争力はほとんどありません。今年の IDM 2.0 の開始は、ファウンドリ ビジネスを発展させるという同社の決意を反映しています。

結論   

ウェーハファウンドリの厳しい状況は依然として続いており、世界的なウェーハファブの建設も本格化しています。半導体業界は史上稀に見る狂気のサイクルに入った。業界関係者も楽しんでいます。

免責事項：この記事は「半導体産業観察」から転載したものです。この記事は著者の個人的な意見のみを表すものであり、Sac Micro および業界の意見ではありません。転載および共有のみを目的としており、知的財産権を保護するため、転載する場合は元の出典と著者を明記してください。侵害がある場合は、削除するためにご連絡ください。