“缺芯”阴影下的半导体扩产潮

来源: 芯闻路1号 作者:未来星蜥蜴姐 2022-03-31 00:00:00

  为了应对愈加严峻的 “缺芯”问题,芯片半导体产业链厂商们纷纷扩产自保。事实上,各大晶圆厂的扩产动作自2021年以来始终持续。根据市场研究机构Gartner数据,全球芯片制造商2022年的资本支出预计合计将达到1460亿美元,比疫情暴发前的水平高出约50%,是五年前水平的两倍。缺芯和供应链安全需求,引发了包括台积电、英特尔、三星等超级大厂在内的扩产热潮,也推动了各国政府提供财政激励,促进产业链的本地化。

图注:按产品类型分列的世界资本支出(图片来源:IC Insights)

 

台积电

  近两年,晶圆代工龙头台积电先后启动了在美国亚利桑那州、中国南京、中国台湾高雄等地的建厂和扩产计划,2022年的资本支出预计超过300亿美元,三年内支出更是高达1000亿美元。其中,投资28.87亿美元扩增南京28nm产能,目标2023年实现28nm芯片月产能4万片。2021年11月,台积电表示,将携手日本SONY半导体在日本九州熊本市合资设立子公司Japan AdvancedSemiconductor Manufacturing(JASM),并自2022年开始兴建12英寸晶圆厂,聚焦22nm及28nm工艺,产能约达到4.5万片,初期资本支出约70亿美元;还将于高雄设立生产7nm及28nm工艺的晶圆厂,预计于2022年动工,2024年开始量产。2022年初,台积电确定要在台中的中科园区建座100公顷的工厂,总投资额高达约1838亿-2296亿元人民币。这一投资包括未来2nm工艺的工厂,后续演进的1nm工艺厂区也会落在该园区。

 

三星

  三星在2021年初表示,计划将CMOS图像传感器产量扩大20%,月产能从2020年的10万片晶圆提高至12万-13万片,同时评估晶圆厂扩产地点,选择包括韩国华城、平泽以及美国德州奥斯汀(Austin)等地,投资额将“超过170亿美元”。平泽厂新产线于2021年6月中下旬陆续营运,该新厂也将扩增5nm EUV产能,预计相关晶圆代工产能可增加2万片。10月份三星再次表示,计划到2026年将其代工产能增加至当前的三倍,并考虑在美国设立新工厂。三星集团副会长李在镕于当年11月访美时终于敲定美国新厂将落地得州泰勒市,斥资170亿美元兴建以5nm先进工艺为主的12英寸晶圆厂,预计将于2022年动工,2024年完工投产。

 

英特尔

  2021年,英特尔新任CEO基辛格宣布了IDM 2.0战略,其中一个重要动作就是大力扩充产能,将投资200亿美元在美国亚利桑那州的Ocotillo园区新建两座晶圆厂,同时在欧洲、以色列等地区寻求建设新厂,不过这一计划推迟至今。2022年,英特尔将投资约170亿欧元在德国马德堡建造两个新工厂,并得到了公共资金的补贴。如果没有监管问题,施工将于2023年上半年开始,生产将于2027年上线并尝试生产2nm以下的芯片。英特尔还承诺,在法国建立一个新的研发和设计中心,并在爱尔兰、意大利、波兰和西班牙投资于研发、制造和代工服务。其中,预计投资约120亿欧元将爱尔兰莱克斯利普一家工厂的制造空间扩大一倍,扩建完成后还将在爱尔兰花费300亿欧元。当前,英特尔正就在意大利的一个45亿欧元后端制造设施进行谈判,以及计划在马来西亚投建一个新的芯片封装厂。

 

联电

  联电在2021年4月底宣布将与部分客户投资约232.27亿元人民币扩大位于台南科学园区28nm工艺、月产能2.75万片的Fab 12A P6厂区产能,保证客户的长期芯片供应,并上调2021年的资本支出规模至23亿美元(146亿元人民币),较2020年大增1.3倍,也比原计划多出五成。联电公告称,P6厂区产能扩建计划于2023年第二季度投入生产,总投约232.27亿元人民币将包括此前联电用来购置Fab 12A P5厂区设备的15亿美元(约合97亿元人民币)。

 

格芯

  2021年6月,格芯宣布在新加坡投资超过40亿美元,用于建设新晶圆工厂和扩大产能。格芯将建设新的300mm晶圆厂,计划在2023年投产,投产后将为格芯增加每年45万片晶圆的生产能力,而格芯新加坡生产基地的生产能力将提升至约每年150万片晶圆。同年7月,格芯对外公布了未来几年在美国纽约州上城区最先进制造工厂的扩建计划,包括解决其现有Fab 8厂的全球芯片短缺问题,以及在同一园区建设一座新的晶圆厂,格芯将投资10亿美元,在现有晶圆厂基础上每年新增15万片晶圆的产能。

 

英飞凌

  2022年2月,英飞凌宣布将斥资逾20亿欧元,在马来西亚居林工厂建造第三个厂区。建成之后,新厂区将用于生产碳化硅和氮化镓功率半导体产品,每年可为英飞凌创造20亿欧元的收入。新厂区将于2022年6月开始施工,在2024年夏季进行设备安装,首批晶圆将于2024年下半年开始出货。对居林工厂的新增投资,主要用于外延工艺和晶圆切割等具有高附加值的环节。

 

铠侠

  2022年3月,全球领先的内存解决方案供应商铠侠株式会社(Kioxia Corporation)宣布将在日本岩手县的北上工厂开建一个先进的新生产设施(Fab2),以支持其专3D闪存BiCS FLASHTM的潜在扩产。该设施计划于2022年4月开始建设,预计将于2023年完工。新的Fab2设施将利用基于人工智能的尖端制造技术,提高整个北上工厂的生产能力,并进一步提高产品质量,使铠侠能够有机地扩大其业务,并充分利用由云服务、5G、物联网、人工智能、自动驾驶和元宇宙加速应用所推动的闪存市场中长期增长趋势。Fab2设施将建在北上工厂现有Fab1设施东侧,采用抗震建筑结构和环保设计,利用先进的节能制造设备和可再生能源,铠侠计划用其运营现金流投资于Fab2的建设。

 

环球晶圆

  2022年3月,环球晶圆称将于意大利新建12寸晶圆厂。环球晶圆表示,其意大利子公司MEMC SPA既有厂房将新配置12寸晶圆生产线,并将成为意大利第一座12寸晶圆厂,计划于2023年下半年开出产能。虽然就在一个多月前,环球晶圆收购世创电子材料一事因未能在期限内获得德国政府核准而宣告失败,但环球晶圆显然不想就此停下扩张的步伐。环球晶圆董事长暨执行长徐秀兰公开表示,即使公开收购世创一案未果,事前也已拟定好双轨策略。由此可见,意大利建厂计划或正是其双轨策略之一环。环球晶圆对外表示,将于三年内投入约232.27亿元人民币资本支出,其中一大关键方向便是扩建新厂。

 

罗姆

  2022年3月,日本半导体制造商罗姆(Rhom)宣布扩大其马来西亚吉兰丹的工厂产能,总投资约为 9.1亿林吉特(约合1.97亿欧元)。该工厂主要生产模拟半导体器件,新建生产设施计划于2022年一季度动工,2023年8月建成,扩产后总产能将提高约1.5倍,主要用于满足栅极驱动器等车用半导体需求。

 

阿斯麦

  2022年3月,光刻机巨头阿斯麦ASML在新加坡一间工厂的开幕式上宣布,将在该工厂兴建第二座制造车间,预计将于2023年初投产。扩建后的工厂将让该公司在新加坡的产能增加3倍,全球产能倍增。

   

  除了企业纷纷扩产动作,各国政府也不断提供财政激励以促进产业链的本地化,应对芯片半导体产业链困境。例如,美国众议院通过的《2022年美国竞争法案》,强调了对芯片制造产业的支持和补贴;欧盟委员会公布《芯片法案》,将投入超过430亿欧元公共和私有资金,用于支持芯片生产、试点项目和初创企业。而亚洲各国则在完善半导体供应链上下足了功夫。韩国公布了一项长达十年、投入510万亿韩元的芯片投资计划——“K-半导体战略”;日本确立了“半导体数字产业战略”,将加强与海外的合作,联合开发尖端半导体制造技术并确保生产能力;我国也一直在投资扩建芯片制造企业,并且出台多项政策支持半导体产业“强链补链”发展。

  全球芯片短缺与数字化浪潮均是当下面临的现实,半导体厂商们大力扩产也是对产能需求快速增长的回应。根据集邦咨询的报告,在历经连续两年的芯片荒后,各大晶圆代工厂宣布扩建的产能将陆续在2022年开出,且新增产能集中在40nm及28nm工艺,预计现阶段极为紧张的芯片供应将稍为缓解。

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