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2019年晶圓在建項目匯總

一、晶圓簡介

——晶圓是半導(dǎo)體硅片

半導(dǎo)體晶圓行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)為中游制造廠商提供生產(chǎn)所需的一切原材料、設(shè)備以及線路設(shè)計,中游企業(yè)負(fù)責(zé)半導(dǎo)體晶圓的加工制造和封裝測試,下游則涉及產(chǎn)品的最終應(yīng)用。
晶圓是指制作硅半導(dǎo)體集成電路所用的硅晶片,其原始材料是硅。高純度的多晶硅溶解后摻入硅晶體晶種,然后慢慢拉出,形成圓柱形的單晶硅。硅晶棒在經(jīng)過研磨,拋光,切片后,形成硅晶圓片,也就是晶圓。目前國內(nèi)晶圓生產(chǎn)線以8英寸和12英寸為主。硅材料占比約為整個半導(dǎo)體市場的 95%,其他材料主要是化合物半導(dǎo)體材料,以第二代半導(dǎo)體材料 GaAs 晶圓和第三代半導(dǎo)體材料 SiC,GaN 晶圓為主。其中,硅晶圓以邏輯芯片,存儲芯片等等為主,是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體晶圓材料。GaAs 晶圓以射頻芯片為主,主要應(yīng)用場景是低壓,高頻率;第三代半導(dǎo)體材料以高功率,高頻率芯片為主,主要應(yīng)用場景是大頻率,高功率。

——晶圓持續(xù)大尺寸化,現(xiàn)以12寸為主

半導(dǎo)體晶圓的尺寸(以直徑計算)主要有50mm(2 英寸)、75mm(3 英寸)、100mm(4 英寸)、150mm(6 英寸)、200mm(8 英寸)與 300mm(12 英寸)等規(guī)格。在摩爾定律的影響下,半導(dǎo)體硅片正在不斷向大尺寸的方向發(fā)展。
從具體晶圓尺寸產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,全球晶圓以12寸晶圓為主,根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)顯示,2018年全球晶圓出貨中,12寸晶圓占比達(dá)到64%,8寸晶圓達(dá)到26%。值得注意的是,2011年以來,8英寸半導(dǎo)體硅晶圓的市場占有率維持在25-27%之間。
目前,隨著DRAM與NAND閃存等技術(shù)的升級,對12英寸晶圓片的需求量急劇提升。6英寸及以下規(guī)格的晶圓片則主要應(yīng)用于普通消費(fèi)電子元器件領(lǐng)域。8英寸硅晶圓片主要應(yīng)用于集成電路、芯片以及工業(yè)電子元器件領(lǐng)域。目前全球晶圓片以12寸晶圓為主,占比達(dá)到60%以上。

二、晶圓產(chǎn)銷情況

——全球晶圓整體保持穩(wěn)定

受終端半導(dǎo)體市場需求上行影響,半導(dǎo)體晶圓制造產(chǎn)能也隨之提升,根據(jù)IC Insight數(shù)據(jù),2018年全球晶圓產(chǎn)能為1945萬片/月,預(yù)計到2022年全球晶圓產(chǎn)能將上升至2391萬片/月,較2018年增長22.93%,年復(fù)合增長率為5.3%。

根據(jù)IC Insight統(tǒng)計數(shù)據(jù),2018年中國晶圓產(chǎn)能243萬片/月(等效于8寸晶圓),中國大陸晶圓產(chǎn)能占全球晶圓產(chǎn)能12.5%。根據(jù)IC Insight對未來產(chǎn)能擴(kuò)張預(yù)測,隨著半導(dǎo)體制造硅晶圓產(chǎn)能持續(xù)向中國轉(zhuǎn)移,2022年中國大陸晶圓廠產(chǎn)能將達(dá)410萬片/月,占全球產(chǎn)能17.15%。2018-2022年中國硅晶圓產(chǎn)能的年均復(fù)合增長率達(dá)14%,遠(yuǎn)高于全球產(chǎn)能年均復(fù)合增長率5.3%。
據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SEMI)統(tǒng)計,2010-2019年全球半導(dǎo)體晶圓營收規(guī)模呈現(xiàn)波動變化態(tài)勢。2018年全球半導(dǎo)體晶圓營收規(guī)模達(dá)到最高值,為114億美元;2019年出現(xiàn)小幅下滑至的112億美元,同比減少約2%,整體表現(xiàn)相對穩(wěn)定。

——全球晶圓行業(yè)在2020年有望回暖

據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SEMI)統(tǒng)計,全球半導(dǎo)體晶圓出貨面積于2018年創(chuàng)下歷史新高紀(jì)錄,達(dá)127.32億平方英寸,2019年出貨面積自高點(diǎn)滑落,達(dá)118.1億平方英寸,同比減少7.2%,主要受存儲器市場疲軟及存貨調(diào)整影響。2020年第二季度,全球晶圓出貨面積達(dá)到31.50億平方英寸,同比增加6%。雖然受疫情等因素的影響,短期前景仍不確定,但全球晶圓的出貨在二季度還是有加速,2020年上半年也好于去年同期。

——硅晶圓片價格不斷復(fù)蘇

根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)顯示,全球硅晶圓片價格在2008年受金融危機(jī)影響,價格呈斷崖式下跌,在2016年達(dá)到近十年以來的低谷。從2016年開始半導(dǎo)體硅片價格步入復(fù)蘇通道,且上漲勢頭強(qiáng)勁,從2016年的0.67美元/平方英寸逐漸上漲至2019年的0.95美元/平方英寸。

由于半導(dǎo)硅片企業(yè)在上一個行業(yè)低谷中紛紛減產(chǎn),而新產(chǎn)線的達(dá)成一般至少要兩年時間,短期內(nèi)半導(dǎo)體硅片產(chǎn)能無法快速提升。芯片企業(yè)選擇接受逐漸上漲的硅片價格而避免缺少原材料帶來的機(jī)會成本。因此,目前的半導(dǎo)體硅片市場還處于緊平衡狀態(tài),半導(dǎo)體硅片進(jìn)一步漲價的趨勢將延續(xù)。

三、晶圓競爭格局

——區(qū)域競爭:中國市場不斷崛起

IC Insights的《2020-2024年全球晶圓產(chǎn)能》報告顯示,截至2019年12月,中國臺灣地區(qū)的晶圓廠裝機(jī)產(chǎn)能占全球的22%。中國臺灣自2015年首次超越韓國成為全球第一大晶圓產(chǎn)能基地后,將在2020-2024年期間將繼續(xù)保持第一名的位置。IC Insights稱,中國臺灣預(yù)計在2019年至2024年間增加約130萬片晶圓(200毫米)的月產(chǎn)能。

近年來中國大陸地區(qū)的產(chǎn)能擴(kuò)張使其排名不斷攀升,IC Insights預(yù)計到2022年有望躍升為全球第二,僅次于中國臺灣地區(qū)。至2019年底,中國大陸地區(qū)產(chǎn)能占全球的14%。相比之下,北美地區(qū)的產(chǎn)能份額將在預(yù)測期內(nèi)進(jìn)一步逐漸下降。IC Insights預(yù)測主要是由于該地區(qū)的大型無晶圓廠商將持續(xù)依賴代工廠(主要是中國臺灣地區(qū))。此外,歐洲地區(qū)的產(chǎn)能份額也將進(jìn)一步萎縮。

——全球企業(yè)競爭:三星和臺積電不相上下

IC Insights最近發(fā)布《2020-2024年全球晶圓產(chǎn)能》報告中統(tǒng)計截至2019年12月的25個最大晶圓產(chǎn)能領(lǐng)先者的排名,按每月200mm當(dāng)量的裝機(jī)容量來計算,全球前五名晶圓產(chǎn)能每月產(chǎn)能超過100萬個晶圓;且前五大公司的產(chǎn)能合計占全球晶圓總產(chǎn)能的53%,而2009年的前五大廠商僅占全球產(chǎn)能36%。

晶圓制造的主體可分為IDM企業(yè)和晶圓代工廠,其中IDM巨頭主要在美國,占比相對較小,晶圓代工廠占據(jù)主要比例。根據(jù)各企業(yè)已公示報告的數(shù)據(jù),2020年第一季度臺積電在晶圓代工的營業(yè)收入遙遙領(lǐng)先,是第二名三星晶圓代工業(yè)務(wù)的3.4倍左右。中國大陸的中芯國際則排名第五,第一季度晶圓代工營業(yè)收入達(dá)到8.48億美元。

四、中國硅圓產(chǎn)品格局

根據(jù)芯思想研究院(ChipInsights)的統(tǒng)計,截止2019年底,截止2019年底我國12英寸晶圓制造廠裝機(jī)產(chǎn)能約90萬片,較2018年增長50%;我國8英寸晶圓制造廠裝機(jī)產(chǎn)能約100萬片,較2018年增長10%;6英寸晶圓制造廠裝機(jī)產(chǎn)能約230萬片,較2018年增長15%;5英寸晶圓制造廠裝機(jī)產(chǎn)能約80萬片,較2018年下降11%;4英寸晶圓制造廠裝機(jī)產(chǎn)能約260萬片,較2018年增長30%;3英寸晶圓制造廠裝機(jī)產(chǎn)能約40萬片,較2018年下降20%。

五、中國晶圓在建項目匯總

Chip Insight于2020年1月,對我國2019年度有關(guān)中國晶圓生產(chǎn)線的共計63個項目進(jìn)行盤點(diǎn),其中6個項目已經(jīng)停擺,刨除停擺項目外,其他57個項目宣布投資總額超過15000億人民幣,較2018年統(tǒng)計增長7%。

2019年晶圓在建項目匯總
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