300mm晶圓廠設(shè)備支出明年將首次突破1000億美元

國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）3 月 19 日發(fā)布《2027 年 300mm 晶圓廠展望報(bào)告》。報(bào)告顯示，由于存儲器市場的復(fù)蘇以及高性能計(jì)算、汽車應(yīng)用的強(qiáng)勁需求，全球應(yīng)用于前道工藝的 300mm 晶圓廠設(shè)備投資，預(yù)計(jì)將在 2025 年首次突破 1000 億美元，2027 年將達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的 1370 億美元。

SEMI 預(yù)測，2025 年全球 300mm 晶圓廠設(shè)備投資將增長 20% 至 1165 億美元，2026 年增長 12% 至 1305 億美元，2027 年將將繼續(xù)增長 5% 至 1370 億美元。

SEMI 總裁兼 CEO Ajit Manocha 表示，對未來幾年這類設(shè)備支出猛增的預(yù)測，反映了為滿足不同市場對電子產(chǎn)品日益增長的需求，以及人工智能（AI）創(chuàng)新帶來的新熱潮。SEMI 的最新報(bào)告還強(qiáng)調(diào)了政府增加對半導(dǎo)體制造業(yè)投資對于促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)和安全的重要性，這一趨勢預(yù)計(jì)將顯著縮小新興地區(qū)與以往亞洲半導(dǎo)體制造業(yè)最發(fā)達(dá)地區(qū)在設(shè)備支出的差距。

分區(qū)域看，SEMI 表示中國大陸將繼續(xù)引領(lǐng)晶圓廠設(shè)備支出，未來四年每年投資額將達(dá)到 300 億美元。中國臺灣、韓國廠商也在加快設(shè)備投資，預(yù)計(jì)到 2027 年，中國臺灣設(shè)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(yù)計(jì)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 晶圓廠設(shè)備投資預(yù)計(jì)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(shè)備支出，預(yù)計(jì)將在 2027 年分別達(dá)到 114 億美元、112 億美元和 53 億美元。

細(xì)分領(lǐng)域方面，SEMI 表示今年晶圓代工領(lǐng)域的設(shè)備支出預(yù)計(jì)將下降 4%，降至 566 億美元，部分原因是大于 10nm 成熟節(jié)點(diǎn)投資放緩。預(yù)計(jì)到 2027 年，晶圓代工市場設(shè)備支出將達(dá)到 791 億美元。

存儲設(shè)備制造領(lǐng)域占比第二，SEMI 表示人工智能服務(wù)器對數(shù)據(jù)吞吐量的需求增加，推動 HBM 等存儲芯片的強(qiáng)勁需求，并刺激該領(lǐng)域投資增加。預(yù)計(jì) 2027 年存儲器制造設(shè)備投資將達(dá)到 791 億美元，與 2023 年相比復(fù)合年增長率為 20%。其中 DRAM 方面設(shè)備支出，至 2027 年將達(dá)到 252 億美元，3D NAND 設(shè)備支出將達(dá)到 168 億美元。

此外，SEMI 預(yù)計(jì)到 2027 年，模擬芯片、光電、分立元件領(lǐng)域的 300mm 設(shè)備支出將分別增加至 55 億美元，23 億美元和 16 億美元。

根據(jù) SEMI 此前報(bào)告，全球半導(dǎo)體制造商預(yù)計(jì)將在 2026 年將 300 毫米晶圓廠的產(chǎn)能提高到每月 960 萬片晶圓 (wpm) 的歷史新高。SEMI 總裁兼首席執(zhí)行官 Ajit Manocha 表示：「雖然全球 300mm 晶圓廠產(chǎn)能擴(kuò)張的步伐正在放緩，但該行業(yè)仍將重點(diǎn)放在增加產(chǎn)能以滿足對半導(dǎo)體的強(qiáng)勁長期需求上。」「晶圓代工、內(nèi)存和電力行業(yè)將成為預(yù)計(jì) 2026 年新紀(jì)錄產(chǎn)能增長的主要推動力。」

預(yù)計(jì)在 2022 年至 2026 年預(yù)測期內(nèi)將增加 300 毫米晶圓廠產(chǎn)能以滿足需求增長的芯片制造商包括 GlobalFoundries、華虹半導(dǎo)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(dǎo)體、德州儀器、臺積電和聯(lián)電。兩家公司計(jì)劃在 2023 年至 2026 年期間建設(shè) 82 個(gè)新設(shè)施和生產(chǎn)線。

根據(jù) 2023 年 3 月 14 日發(fā)布的 SEMI 300mm Fab Outlook To 2026 的更新報(bào)告列出了 366 條設(shè)施和生產(chǎn)線——258 條在運(yùn)營中，108 條計(jì)劃在未來建設(shè)。

從應(yīng)用來看，300 mm 晶圓的需求主要來自存儲、邏輯芯片、CIS 三大領(lǐng)域，其中存儲 DRAM、3D NAND、2D NAND 合計(jì)占比達(dá) 55%，是 300 mm 最大的應(yīng)用領(lǐng)域。從下游終端來看，主要以手機(jī)、計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、通信、工業(yè)、汽車等較為高端的領(lǐng)域?yàn)橹鳌?/span>

由于 300 mm 晶圓具有生產(chǎn)效率更高、成本更低、應(yīng)用領(lǐng)域更加高端等優(yōu)良特點(diǎn)，在下游眾多需求的驅(qū)動下，目前已經(jīng)供不應(yīng)求。根據(jù) SUMCO 的數(shù)據(jù)，2021 年 300 mm 晶圓需求約為 750 萬片/月，預(yù)計(jì)未來 5 年將維持 8.4% 年的年復(fù)合增長率增長，到 2026 年全球 300 mm 晶圓需求有望達(dá) 1000 萬片/月。但即便如此，由于晶圓廠擴(kuò)產(chǎn)滯后晶圓廠，在供給方面，晶圓廠的新增產(chǎn)能未來 5 年只能維持 5.3% 的年復(fù)合增長率增長，因此全球 300 mm 晶圓供需缺口將持續(xù)存在。

半導(dǎo)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產(chǎn)能投放帶來的紅利。尤其在晶圓市場供給有限、新產(chǎn)能未釋放的背景下，晶圓代工廠擴(kuò)產(chǎn)使得半導(dǎo)體晶圓用量需求直線上升，造成晶圓供不應(yīng)求、量價(jià)齊升。考慮到晶圓廠產(chǎn)能擴(kuò)建周期多為 2 年以上，因此未來很長一段時(shí)間，晶圓供需缺口將持續(xù)存在。