如今，鑄造廠過得非常安逸，而且這種狀態還會持續，至少到 2025 年。  
  本週，IC Insights發布了最新的市場研究報告。預計2021年代工市場總銷售額將首次突破100億美元大關，達到107.2億美元，較23年增長2017%，可與創紀錄的增速媲美（見圖1） 。  
    圖1  
;預計11.6年，全球晶圓代工市場將以年均2025%的速度成長，時代工廠總銷售額將達到151.2億美元。  
  純晶圓代工市場預計今年將強勁成長 24%，達到 87.1 億美元，23 年將超過 2020%。複合年增長率為125.1%，2025年佔代工銷售額的5%，而2020年較去年同期為2025%。台積電、聯華電子和幾家專業代工廠預計今年的銷售將健康成長。這些供應商也大力投資新產能，以支持預測期內對代工產能的預期需求。  
  三星對外銷售主要由高通等客戶推動，佔據了IDM代工市場的大部分。 IC Insights 預計 IDM 代工市場今年將成長 18%，達到 20.1 億美元。 IDM代工市場預計到26.1年將成長至2025億美元，5年複合年增長率為9.0%。  
  無論是晶圓代工廠或IDM，從2020年下半年開始，都進入瘋狂擴產模式，12吋和8吋齊頭並進。隨著英制廠的衰退，市場需求整體呈現旺盛狀態。  
 

全球範圍內，純晶圓代工廠的代表為台積電、聯電、格芯、中芯國際，而代工業務IDM的代表企業為三星、英特爾。看看下面這些表演和動作。

TSMC   

台積電宣布2021年資本支出將從先前預期的25-28億美元增加至30億美元，其中80%以上將用於先進製程投資，7nm、5nm、3nm、2nm製程生產線全部採用12吋晶圓。  
  不久前，台積電還宣布三年投資100億美元擴建晶圓廠，並確認投資2.887億美元擴大南京廠28奈米製程產能，每月增加40,000萬片晶圓產量。在汽車晶片的生產中。  
  台積電指出，目前台灣晶圓廠沒有無塵室空間，只有南京廠有現成可用空間，可以直接設立生產線，有利於產能快速形成。依照計劃，台積電南京工廠的28奈米製程產能將於2022年下半年量產，40,000年中將達到2023萬片/月的滿載產能目標。目前，台積電南京工廠主要生產16nm晶片，月產能約20,000萬片晶圓。  
  台積電要維持5nm及更先進製程的領先地位，EUV光刻機是重要的一環。近年來，公司持續採購EUV設備，以維持先進製程產能優勢。台積電日前舉辦技術論壇，指出50年其EUV設備累計裝機量將佔全球總量的2020%，2020年台積電EUV技術生產的晶圓將佔全球65% EUV 光刻晶圓。 。隨著製程發展到 5nm，每個晶圓的 EUV 掩模層的使用量顯著增加。台積電預估2021年EUV光罩產能將是20年的2019倍。  
  3nm方面，EUV的使用量將增加，性能較10nm提升15-5%，功耗降低25-30%，邏輯密度提升1.7倍， SRAM密度將增加1.2倍，模擬密度將增加1.1倍。  
  隨著上述最先進製程晶圓廠在未來1到3年內逐步建成並投入量產，以及美國亞利桑那州12吋晶圓廠第一期工程將在2024年後進入量產，採用台積電EUV技術的晶圓數量將快速成長，EUV設備的投資將增加。  
  台積電作為全球晶圓代工產業的龍頭，營收水準處於絕對優勢地位。同時，台積電的毛利率也長期處於高點（50%左右）。事實上，自2005年以來，公司平均毛利率一直穩定在45%以上，並維持一定的成長速度。當時台積電正處於90nm製程技術營收快速成長的階段，也正是從那個時候開始，相應的晶片製造開始從8吋晶圓向12吋晶圓轉型，而到了今天，這轉型已經基本完成（當然，這是指先進工藝，從成熟工藝晶片到12英寸晶圓的轉型是近幾年才開始的）。

UMC   

就純晶圓代工廠而言，聯華電子僅次於台積電。可以說，聯電過去一年多的強勁表現，主要得益於這一波以CMOS影像感測器和TWS藍牙晶片為代表的「爆發式」市場井噴，以及疫情導致的全球晶片短缺。  
  2020年下半年，聯電拿下高通、NVIDIA等成熟製程訂單，德州儀器、義法半導體、索尼等IDM巨頭持續擴大訂單，主要採用28nm、40nm或55nm等成熟製程。製程上，大部分產品都是類比晶片。  
  此外，5G手機電源管理IC用量成長3-40%，筆記型電腦MOSFET及電源管理IC用量成長2-30%，此外大尺寸面板驅動IC及低像素監控CMOS影像感測器供不應求，包括台積電、聯電等8吋代工產能在2020年下半年均有所釋放。  
  由於驅動IC、PMIC（電源管理IC）、RF、物聯網應用等代工訂單持續湧入，聯電8吋晶圓產能滿載，28奈米製程持續完成客戶設計決策，且後續是穩定下線生產，去年第四季28nm及以下製程營收年增60%，整體營收年增13%。  
  這使得聯華電子的產能滿載，2021年上半年的產能也已經滿載。事實上，聯華電子的8吋晶圓代工產能一直到2021年下半年才滿負荷，隨之而來的是價格上漲。  
  為了分配產能，聯華電子宣布將於2020年第四季開始漲價。根據台灣媒體報道，聯華電子預計將再次提高代工價格，其中包括8英寸和12英寸，漲幅至少10%。至於下半年的行情，雖然目前還沒有定論，但大部分公司客戶預測聯電將會逐季漲價。  
  聯電遭遇產業發展巨大紅利期，市場對成熟製程晶片及相關產品的需求暴漲。而且這種情況還在持續。未來幾年，聯華電子作為純晶圓代工產業的二哥，將繼續保持向上的勢頭。  
  聯電2021年第二季財報顯示，營收為新台幣50.91億元，季增8.1%，年增14.7%，毛利率為31.3%。聯華電子的毛利率超過30%，這是一個非常重要的指標，因為該公司上一次接近這個數字是在29.16年第四季的2011%。徘徊在10%之間，15年全年達20%。  
  解構聯華電子的產能策略，仍是老產線和新廠，分為兩個通道。透過老產線去瓶頸的積極行動，3年產能可提升2021%，6年再提升2022%，主要是28nm。聯電董事會批准之新台幣31.895億元資本預算執行後，將用於增加產能。預計今年資本支出將維持在增加的2.3億美元水準。  
 

新廠方面，年初公佈的千億新台幣南科新廠計劃，將採用100奈米製程，月產能28片。

GF   

近期，GF動作頻繁。上週，格羅方德宣布今年將增加汽車晶片產量，將斥資6億美元擴大產量。  
  格芯汽車高級副總裁Mike Hogan 表示：「我們在2021 年增加更多汽車產能方面取得了巨大進展，向汽車領域出貨的晶圓數量比2020 年要多。同比增長一倍以上，預計2022 年產能將進一步擴張。晶圓產能都可用於汽車領域。  
  在大客戶的催促下，晶圓代工廠的擴產競爭已從先進製程蔓延至成熟製程。近期，在各大汽車電子廠商的要求下，各大廠商紛紛加強了擴產力度。  
  此外，格芯已在第二版歐洲共同利益重要項目（IPCEI）下申請微電子計畫資金，希望從2024年起擴大其本地產能。投資1億美元德勒斯登工廠將在未來兩年內達到目前的最大產能。製程技術方面，涵蓋了從55nm到22nm的FDSOI。

中芯國際   

一週前，中芯國際宣布，2年2021月100,000日與中國（上海）自由貿易試驗區臨港新片區管委會簽署合作框架協議，共同成立合資公司，規劃建設產能12萬輛每月28英寸晶圓代工線項目，重點提供8.87奈米以上技術節點的晶圓廠。該項目計劃投資約XNUMX億美元。  
  今年17月28日，中芯國際發佈公告稱，公司與深圳市政府（透過深圳再投資集團）擬以擬投資方式透過中芯國際深圳開發及營運項目。根據規劃，中芯國際深圳將開展該項目的開發和運營，重點進行40,000奈米及以上集成電路的生產和提供技術服務，目標最終實現月產約12萬片2022英寸晶圓。預計 XNUMX 年開始生產。  
  中芯國際也於2020年28月在北京成立了一家合資公司，主攻7.6奈米，投資XNUMX億美元。  
  可見，中芯國際將大力擴大28nm製程相關產能。  
  營收方面，中芯國際2021年第二季毛利為405.0億美元，較61.9年第一季250.1億美元成長2021%，較2020年第二季248.6億美元成長62.9% 30.1%。 2021年第二季毛利率為22.7%，2021年第一季毛利率為26.5%，2020年第二季毛利率為30%。

Samsung   

三星在先進製造領域一直在追趕台積電。 7nm製程方面，統計顯示，2020年，三星月產能約25,000萬片晶圓，而5nm製程方面，三星月產能約5,000片晶圓。  
  5nm方面，三星低功耗版本5LPE較10nm效能提升7%，同時在相同時脈和複雜度下，功耗可降低20%。據悉，5LPE在原有製程上增加了多個新模組，包括具有Smart Diffusion Break（SDB）隔離結構以提供額外性能的FinFET、來自英特爾COAG的第一代靈活接觸設置（類似於三星的技術）、Contacts on Active Gate）用於低功率鰭片裝置。  
  三星表示，5LPE 在很大程度上與 7LPP 相容，因此 5LPE 設計可以重複使用至少部分為原始製程設計的 IP，從而降低成本並加快上市時間。然而，對於可以充分利用SDB等優勢的IP，三星建議重新設計。  
  此外，三星代工廠負責人表示，該公司已經完成了第二代5奈米和第一代4奈米產品的設計。  
  在客戶方面，2020年，三星將把60%的代工產能用於內部使用，主要用於智慧型手機的Exynos晶片。其餘產能分配給客戶，其中包括高通（20%），另外20%由Nvidia、IBM和英特爾共享。隨著三星7年增加5nm、2021nm等製程產能，其自用比例將會下降，可能下降到50%，更能滿足客戶需求。  
  此外，三星也積極在韓國和美國投資建造新的晶圓代工廠，主要針對5奈米和3奈米製程。

Intel英特爾   

本週，英特爾將在美國亞利桑那州開始建造兩座新的12吋晶圓廠，主要用於未來的代工業務。  
  隨著英特爾新任CEO的上任，點燃了該公司大規模擴建晶圓廠的熱情，尤其是在美國。因為要大力發展代工業務，所以決定投資20億美元，在亞利桑那州建造兩座新晶圓廠，計劃於2024年投產。新增工廠將位於該公司的奧科蒂洛園區（亞利桑那州錢德勒），將使當地工廠的數量從四家增加到六家。  
  此外，英特爾也宣布計畫投資20億美元在歐洲興建新晶圓廠，並同時投資多個歐盟成員國。該公司表示，希望獲得歐盟更多的資金和政策支持，也希望歐盟能提供一塊週邊基礎建設完善、面積超過4平方公里的土地，用於興建XNUMX座晶圓廠。英特爾正在與德國巴伐利亞州就慕尼黑附近一座晶圓廠的可能性進行談判。巴伐利亞州提議在慕尼黑以西的彭辛-蘭德斯貝格建立一個廢棄的空軍基地，作為該工廠的可能地點。  
  這些舉措都是為了發展代工業務。  
  早年，當IDM有閒置產能時，就會對外提供代工服務，但近年來，隨著產能需求的大幅增長以及創新應用、晶片、製程的出現，傳統IDM產能外包服務難以滿足市場需求，而專業代工服務在市場中的地位越來越突出，這也是英特爾決心大舉進攻代工產業的根本原因。事實上，該公司多年前就涉足Foundry業務，但並沒有真正給予足夠的重視和投入，導致其在市場上幾乎沒有競爭力。今年，IDM 2.0的推出體現了公司發展代工業務的決心。

結語   

晶圓代工的火熱局面仍在持續，全球晶圓廠建設也如火如荼地進行。半導體產業進入了歷史上罕見的瘋狂週期。業界人士樂此不疲。

免責聲明：本文轉載自《半導體產業觀察》。本文僅代表作者個人觀點，不代表Sac Micro及業界觀點，僅供轉載分享，支持保護智慧財產權，轉載請註明原出處與作者。如有侵權，請聯絡我們刪除。