300mm晶圓廠(chǎng)設備支出明年將首次突破1000億美元

國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )（SEMI）3 月 19 日發(fā)布《2027 年 300mm 晶圓廠(chǎng)展望報告》。報告顯示，由于存儲器市場(chǎng)的復蘇以及高性能計算、汽車(chē)應用的強勁需求，全球應用于前道工藝的 300mm 晶圓廠(chǎng)設備投資，預計將在 2025 年首次突破 1000 億美元，2027 年將達到創(chuàng )紀錄的 1370 億美元。

SEMI 預測，2025 年全球 300mm 晶圓廠(chǎng)設備投資將增長(cháng) 20% 至 1165 億美元，2026 年增長(cháng) 12% 至 1305 億美元，2027 年將將繼續增長(cháng) 5% 至 1370 億美元。

SEMI 總裁兼 CEO Ajit Manocha 表示，對未來(lái)幾年這類(lèi)設備支出猛增的預測，反映了為滿(mǎn)足不同市場(chǎng)對電子產(chǎn)品日益增長(cháng)的需求，以及人工智能（AI）創(chuàng )新帶來(lái)的新熱潮。SEMI 的最新報告還強調了政府增加對半導體制造業(yè)投資對于促進(jìn)全球經(jīng)濟和安全的重要性，這一趨勢預計將顯著(zhù)縮小新興地區與以往亞洲半導體制造業(yè)最發(fā)達地區在設備支出的差距。

分區域看，SEMI 表示中國大陸將繼續引領(lǐng)晶圓廠(chǎng)設備支出，未來(lái)四年每年投資額將達到 300 億美元。中國臺灣、韓國廠(chǎng)商也在加快設備投資，預計到 2027 年，中國臺灣設備支出將從 2023 年的 203 億美元增至 2027 年的 280 億美元，排名第二。韓國預計將從 2024 年的 195 億美元增至 2027 年的 263 億美元，位居第三。

美洲 300mm 晶圓廠(chǎng)設備投資預計將翻一倍，從 2024 年的 120 億美元增至 2027 年的 247 億美元。而日本、歐洲及中東、東南亞的設備支出，預計將在 2027 年分別達到 114 億美元、112 億美元和 53 億美元。

細分領(lǐng)域方面，SEMI 表示今年晶圓代工領(lǐng)域的設備支出預計將下降 4%，降至 566 億美元，部分原因是大于 10nm 成熟節點(diǎn)投資放緩。預計到 2027 年，晶圓代工市場(chǎng)設備支出將達到 791 億美元。

存儲設備制造領(lǐng)域占比第二，SEMI 表示人工智能服務(wù)器對數據吞吐量的需求增加，推動(dòng) HBM 等存儲芯片的強勁需求，并刺激該領(lǐng)域投資增加。預計 2027 年存儲器制造設備投資將達到 791 億美元，與 2023 年相比復合年增長(cháng)率為 20%。其中 DRAM 方面設備支出，至 2027 年將達到 252 億美元，3D NAND 設備支出將達到 168 億美元。

此外，SEMI 預計到 2027 年，模擬芯片、光電、分立元件領(lǐng)域的 300mm 設備支出將分別增加至 55 億美元，23 億美元和 16 億美元。

根據 SEMI 此前報告，全球半導體制造商預計將在 2026 年將 300 毫米晶圓廠(chǎng)的產(chǎn)能提高到每月 960 萬(wàn)片晶圓 (wpm) 的歷史新高。SEMI 總裁兼首席執行官 Ajit Manocha 表示：「雖然全球 300mm 晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能擴張的步伐正在放緩，但該行業(yè)仍將重點(diǎn)放在增加產(chǎn)能以滿(mǎn)足對半導體的強勁長(cháng)期需求上?！埂妇A代工、內存和電力行業(yè)將成為預計 2026 年新紀錄產(chǎn)能增長(cháng)的主要推動(dòng)力?！?/span>

預計在 2022 年至 2026 年預測期內將增加 300 毫米晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能以滿(mǎn)足需求增長(cháng)的芯片制造商包括 GlobalFoundries、華虹半導體、英飛凌、英特爾、鎧俠、美光、三星、SK 海力士、中芯國際、意法半導體、德州儀器、臺積電和聯(lián)電。兩家公司計劃在 2023 年至 2026 年期間建設 82 個(gè)新設施和生產(chǎn)線(xiàn)。

根據 2023 年 3 月 14 日發(fā)布的 SEMI 300mm Fab Outlook To 2026 的更新報告列出了 366 條設施和生產(chǎn)線(xiàn)——258 條在運營(yíng)中，108 條計劃在未來(lái)建設。

從應用來(lái)看，300 mm 晶圓的需求主要來(lái)自存儲、邏輯芯片、CIS 三大領(lǐng)域，其中存儲 DRAM、3D NAND、2D NAND 合計占比達 55%，是 300 mm 最大的應用領(lǐng)域。從下游終端來(lái)看，主要以手機、計算機、服務(wù)器、通信、工業(yè)、汽車(chē)等較為高端的領(lǐng)域為主。

由于 300 mm 晶圓具有生產(chǎn)效率更高、成本更低、應用領(lǐng)域更加高端等優(yōu)良特點(diǎn)，在下游眾多需求的驅動(dòng)下，目前已經(jīng)供不應求。根據 SUMCO 的數據，2021 年 300 mm 晶圓需求約為 750 萬(wàn)片/月，預計未來(lái) 5 年將維持 8.4% 年的年復合增長(cháng)率增長(cháng)，到 2026 年全球 300 mm 晶圓需求有望達 1000 萬(wàn)片/月。但即便如此，由于晶圓廠(chǎng)擴產(chǎn)滯后晶圓廠(chǎng)，在供給方面，晶圓廠(chǎng)的新增產(chǎn)能未來(lái) 5 年只能維持 5.3% 的年復合增長(cháng)率增長(cháng)，因此全球 300 mm 晶圓供需缺口將持續存在。

半導體晶圓行業(yè)屬于制造后周期行業(yè)，晶圓企業(yè)將極大受益于晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能投放帶來(lái)的紅利。尤其在晶圓市場(chǎng)供給有限、新產(chǎn)能未釋放的背景下，晶圓代工廠(chǎng)擴產(chǎn)使得半導體晶圓用量需求直線(xiàn)上升，造成晶圓供不應求、量?jì)r(jià)齊升?？紤]到晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能擴建周期多為 2 年以上，因此未來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間，晶圓供需缺口將持續存在。