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    •  01、前三季度,晶圆代工双雄产能
    •  02、中国晶圆厂建设现状
    •  03、又将迎来产能过剩?
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国产晶圆代工厂,开出多少产能?

2023/11/27
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作者:丰宁

根据统计数据,2023年到2027年,全球晶圆代工成熟制程(28nm以上)和先进制程(16nm以下)的产能比重将维持在7:3。在这一趋势下,中国晶圆厂尤其擅长成熟制程,因此政策鼓励本土化生产,产能扩充迅速。

本文将探讨中国晶圆代工产能的现状及发展趋势。

 01、前三季度,晶圆代工双雄产能

2023年Q1,中芯国际的月产能为73.225万片8英寸约当晶圆,产能利用率为68.1%,季度销售晶圆数量为125.17万片。按照产品尺寸分类,Q1中芯国际8英寸晶圆占晶圆业务收入的28.1%,12英寸占晶圆业务收入的71.9%。

Q2,中芯国际的月产能为75.425万片8英寸约当晶圆,产能利用率为78.3%,季度销售晶圆数量为140.3万片。按照产品尺寸分类,Q2中芯国际8英寸晶圆占晶圆业务收入的25.3%,12英寸晶圆占晶圆业务收入的74.7%。

Q3,中芯国际的月产能为79.575万片8英寸约当晶圆,产能利用率为77.1%,季度销售晶圆数量为153.68万片。按照产品尺寸分类,Q3中芯国际8英寸晶圆占晶圆业务收入的26%,12英寸晶圆占业务收入的74%。

2023年前三个季度,中芯国际的合计晶圆出货量为419.15万片8英寸约当晶圆。8英寸晶圆占晶圆业务收入的平均数为26.47%,12英寸晶圆占晶圆业务收入的平均数为73.53%。

再看华虹。2023年前三个季度,华虹的月产能分别为32.4、34.7和35.8万片,产能利用率分别为103.5%、102.7%和86.8%,季度销售晶圆数量分别为103.6、107.4和107.7万片。

按照产品尺寸分类,Q1华虹12英寸产能为6.5万片/月,8英寸产能利用率107.1%,12英寸产能利用率99.0%。

Q2,来自8英寸晶圆和12英寸晶圆的销售收入分别为3.612亿美元及2.701亿美元,分别占比57.2%和42.8%。8英寸晶圆产能利用率高达112.0%,12英寸晶圆产能利用率也高达92.9%。

Q3,8英寸产能17.8万片、12英寸产能8万片。8英寸产能利用率为95.3%,12英寸产能利用率为78.4%,总体产能利用率环比、同比均下降。

2023年前三个季度,华虹的合计晶圆出货量为318.7万片8英寸约当晶圆。2021年,中芯国际的晶圆月产能为62.1万片约当8英寸晶圆,2022年公司晶圆月产能为71.4万片,2023年前三个季度晶圆月产能约为76.1万片。

2021年华虹的晶圆月产能为31.3万片约当8英寸晶圆,2022年公司晶圆月产能为32.4万片,2023年前三个季度晶圆月产能约为34.3万片。连续三年来,两家晶圆代工公司的月产能都呈增长态势。

除此之外,中国的第三大晶圆代工厂晶合集成也在铆足力气加快生产。晶合集成近期接受投资者调研时称,公司目前的月产能为11万片左右,今年计划在55纳米制程上再扩充5千片/月的产能。2024年公司计划根据市场的复苏情况弹性规划扩产计划。

接下来看一下中国晶圆厂建设现状

 02、中国晶圆厂建设现状

据TrendForce统计,除去7家暂时停工的晶圆厂,中国目前已建成的晶圆厂有44家(12 英寸晶圆厂 25 座、6 英寸晶圆厂 4 座、8 英寸晶圆厂及产线 15 座),另外还有22家晶圆厂在建(12 英寸晶圆厂 15 座,8 英寸晶圆厂 8 座)。

12英寸晶圆产能建设

据统计,中国目前运营着40座12英寸晶圆厂,其中包括在建的12英寸固定产能晶圆厂15座,当下的晶圆月产能总计约113.9万片。

目前,先进制程的研发和生产主要集中于12英寸上,受到手机、PC、数据中心自动驾驶等下游应用高速发展的影响,12英寸晶圆需求量快速上升,逐渐成为行业主流。另外,从成本角度,生产12英寸晶圆的成本比生产8英寸晶圆高出约50%。然而,12英寸晶圆的芯片输出几乎是8英寸晶圆的三倍,导致每个芯片的成本降低了约30%。随着制造工艺的改进和良率的提高,预计未来12英寸晶圆的成本将进一步下降。

可以看到,行业趋势正在促使设备厂商将业务重心倾向12英寸。中国也在12英寸晶圆领域迅速扩张。除了建成和在建的40座12英寸晶圆厂,中国市场上还有9座正在计划中。统计中的49座晶圆厂的规划产能总计417.3万片/月。

中国的晶圆厂也将12英寸作为公司的销售主力,即使今年晶圆代工双雄均出现业绩承压现象,但并未阻挡它们扩建产能的步伐。

今年Q3,中芯国际资本支出环比增长约26%至153.10亿元,并将今年全年资本开支上调到75亿美元左右,同比提升约18%。根据中芯国际2022年半年报,该公司资本开支主要用于产能扩充和新厂基建。资本开支的大幅上调,意味着中芯国际未来产能将进一步提高。

与此同时,华虹公司也在致力于提升整体产能。今年9月,华虹公司使用募集资金向全资子公司华虹宏力增资126.32亿元,主要用于华虹宏力向华虹制造(无锡)项目的实施主体华虹半导体制造(无锡)有限公司增资,其余将用于8英寸厂优化升级项目、特色工艺技术创新研发项目等。

该公司表示,无锡12英寸生产线项目产能处于不断爬坡,截至第三季度末,公司折合8英寸生产线月产能增加到35.8万片。与此同时,华虹公司第二条12英寸生产线华虹无锡制造项目也正在紧锣密鼓地推进中。

足以见得,12英寸晶圆厂在代工领域地位非同一般。国际半导体产业协会(SEMI)预计,到2026年,全球12英寸晶圆月产能将达到960万片,创下历史新高。其中,美国产能在全球的占比将自2022年的0.2%,大幅提升45倍至近9%,中国大陆也将自2022年的22%,提升至25%。

8英寸快速发展

8英寸晶圆多被认为是成熟落后的芯片,主要用于制造60nm及以上的芯片。尽管相对于12英寸晶圆来说,8英寸晶圆的制造工艺相对不那么先进,但它仍然在半导体产业中扮演着重要的角色,比如功率器件电源管理芯片CMOS图像传感器MEMS传感器、RF收发器滤波器,PA、ADC、DAC等,大都在8英寸晶圆产线投产。

下表为中国大陆的8英寸晶圆产能建设情况。

据统计,中国目前运营着22座8英寸晶圆代工厂,其中包括在建的8英寸晶圆代工厂7座,总计月产能约为104.1万片。

作为全球8英寸晶圆产能占比最高的地区之一,中国大陆的8英寸晶圆制造工艺在全球半导体产业中具有重要地位。尽管相对于一些发达国家来说,中国大陆的8英寸晶圆制造工艺相对不那么先进,但其产能优势十分明显。

根据SEMI的数据,中国在8英寸硅片方面保持着快速发展。预计到2026年,中国8英寸硅片市场占有率将提升至22%,月产能将达到170万片,位居全球第一。到2025年底,华虹、思恩、思兰、阳东微电子、GTA半导体、中芯国际、中科、中科、华中、华德、易基等公司预计将新建9座8英寸晶圆厂。

从这些数据可以看出,中国大陆在全球8英寸晶圆产能方面表现突出。 到2024年底,中国大陆的目标是建立32座大型晶圆厂,并且都将专注于成熟工艺。

最后看6英寸晶圆产能的建设情况。

6英寸晶圆厂超500家,价格优势不复

统计数据显示,中国目前运营的6英寸晶圆厂有四座,从当前产能上看,基本将近满产,且没有在建及计划的新增产能。

目前大陆能够制造6英寸晶圆的厂商超过500家,技术门槛已相对较低,价格优势不复。且现下市场中,原本使用6英寸晶圆的下游应用,也已逐渐被8英寸晶圆覆盖。

从通用芯片生产的角度看,6英寸晶圆属于“落后工艺”产能,而且掺杂了不少以备不时之需的二手设备生产线,相对来说,6英寸生产线利用率相对也较低。因此已经有不少6英寸硅晶圆产线向第三代半导体方向迁移。

 03、又将迎来产能过剩?

近期,从全球市场来看,晶圆代工成熟制程价格迎来了疫情后的新低点,对相关企业的毛利率和盈利走势产生了影响。

据悉,联电、世界先进及力积电等公司为提高产能利用率,纷纷大幅降低明年第一季度的晶圆代工报价,降价幅度甚至达到了两位数百分比。关于降价传闻,联电回应称,8英寸晶圆代工确实会有明显降幅,12英寸则没有调整。联电预计,四季度季产能利用率恐将由上季的67%降为60%—63%,为近年单季低点;受产能利用率持续修正影响,毛利率将由上季的35.9%下滑到31%—33%。

力积电方面也透露,为维持竞争力,公司已对客户降价约4%至5%。

集邦咨询近日公布的预测数据也显示,四季度面临压力:自2022年以来,8英寸晶圆代工的产能利用率持续下滑,预计到2023年四季度将是一个最低点,包括台积电在内的大多数厂商的8英寸晶圆代工产能利用率都将跌破了60%,仅华虹维持在了比较高的78%的水平,中芯国际也有65%。

中芯国际在业绩会上表示,“从全球来看,晶圆整体需求没有产能扩建得快,应该会产能过剩,需要很多时间慢慢消化。”

那么对于中国市场来说,是否同样面临着库存难以复位,产能持续供过于求的困境?

中芯国际CEO赵海军表示,“从像中国、美国这样单独的大市场来看,如果要满足本土整机、整车等系统要求,本地的产能是不够的。”

根据中芯国际2023年Q3财报显示,按照各地区的营收贡献占比划分,中芯国际在2023年来自中国区的营收占比高达84.0%;美国区的占比为12.9%,欧亚区占比为3.1%。华虹2023年Q3财报显示,公司来自中国区的营收占比为77.5%,北美地区的占比为8.6%,欧洲地区的占比6.9%,亚洲地区占比6.1%,日本地区占比0.9%。

数据显示,两大晶圆厂的收入来源主要集中在中国大陆,部分产能由海外市场消耗。此外,中国拥有最广阔的成熟制程市场,这也给芯片产业提供了无限的机会。

中芯国际表示,对新增的产能消化很有信心。公司建设的产能都有跟客户事先做过沟通,客户也有战略性合作意向,所以对建设的产能信心比较高,未来还是有客户的需求和订单的。

但公司管理层还是这样定调整个市场:“展望来年,我们看到市场已趋于稳定,对成熟代工的需求会由于库存下降而增长,但没有大幅成长的动力和亮点,仍需等待全世界宏观经济的复苏。我们认为这是来年的一个基本盘。”

关于晶圆代工市场何时迎来整体回暖还要看两方面,一方面就是以手机为代表的消费电子复苏,因为手机相关应用可带动8英寸需求回升,这一信号在上一季度已然释放,Canalys预计智能手机和PC将在2024年实现温和增长,消费电子暖流持续有望带动产业链备货。另一方面就是AI相关需求的带动,AI推动面向高端制程的12英寸新增产能保持高利用率水平。

展望第四季度,中芯国际预计四季度将维持中规中矩态势,销售收入环比略有增长,约1%—3%;毛利率将继续承受新产能折旧带来的压力,预计在16%—18%之间。华虹半导体预计2023年第四季度销售收入约在4.5亿美元至5.0亿美元之间,环比小幅下降;预计毛利率约在2%至5%之间。

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