TrendForce集邦咨詢研究顯示，2023上半年八英寸產(chǎn)能利用率主要受惠于Driver IC在第二季帶來(lái)的零星庫(kù)存回補(bǔ)急單，加上晶圓廠啟動(dòng)讓價(jià)策略鼓勵(lì)客戶提前投片而獲得支撐。下半年由于總體經(jīng)濟(jì)形勢(shì)與庫(kù)存問(wèn)題持續(xù)，原先供應(yīng)鏈期待的旺季拉貨效應(yīng)并未發(fā)酵，同時(shí)車(chē)用、工控在短料獲得滿足后庫(kù)存逐漸堆積，導(dǎo)致需求放緩，且Power相關(guān)產(chǎn)品在全球PMIC龍頭德州儀器（TI）削價(jià)競(jìng)爭(zhēng)下，F(xiàn)abless及其他IDM等庫(kù)存去化遭嚴(yán)重抑制，加上IDM廠自有新廠產(chǎn)能開(kāi)出，收斂委外訂單，進(jìn)而再次向晶圓代工廠加大砍單力道， 使得下半年八英寸產(chǎn)能利用率持續(xù)下探至50~60%，無(wú)論Tier1、Tier2/Tier3八英寸晶圓代工業(yè)者的產(chǎn)能利用率表現(xiàn)均較上半年更差。

客戶擴(kuò)大砍單，臺(tái)積電、三星等遭遇挑戰(zhàn)

各家業(yè)者來(lái)看，中芯國(guó)際（SMIC）與華虹集團(tuán)（HuaHong Group，八英寸主要為HHGrace）等晶圓代工業(yè)者八英寸產(chǎn)能利用率平均表現(xiàn)較其他廠商略高，主要是上述晶圓代工廠商讓價(jià)態(tài)度與幅度較積極，以及中國(guó)大陸推動(dòng)IC替代、本土化生產(chǎn)趨勢(shì)有關(guān)。然而，盡管2023下半年各家晶圓代工廠都祭出讓價(jià)措施，但由于客戶普遍仍保守看待市況，備貨謹(jǐn)慎，加上沒(méi)有急單助力，故此波降價(jià)對(duì)今年下半年的八英寸產(chǎn)能利用率幫助有限。

展望2024年，預(yù)期中芯國(guó)際、HHGrace八英寸產(chǎn)能利用率復(fù)蘇狀況將較產(chǎn)業(yè)平均更快，HHGrace全年甚至有機(jī)會(huì)回到80~90%水平。臺(tái)積電（TSMC）方面，近期遭PMIC客戶抽單影響，4Q23至1Q24的八英寸產(chǎn)能利用率預(yù)估將跌至60%以下，同期聯(lián)電（UMC）、力積電（PSMC）均面臨50%保衛(wèi)戰(zhàn)。

此外，由于原本需求較穩(wěn)健的日、歐系IDM廠也在今年第三季正式進(jìn)入庫(kù)存修正周期，恐使八英寸產(chǎn)能利用率復(fù)蘇時(shí)間再度遭推遲。據(jù)TrendForce集邦咨詢了解，英飛凌（Infineon）近期基于庫(kù)存過(guò)高考量，著手向聯(lián)電、世界先進(jìn)（Vanguard）等委外代工廠砍單，將使第四季世界先進(jìn)八英寸產(chǎn)能利用率持續(xù)下滑至明年第一季，比預(yù)期更低迷。

韓系業(yè)者方面，三星（Samsung）八英寸產(chǎn)能主要生產(chǎn)大尺寸Driver IC、CIS與智能手機(jī)PMIC等，但受消費(fèi)性終端需求持續(xù)低迷影響，相關(guān)客戶投片規(guī)劃保守，今年下半年八英寸產(chǎn)能利用率已處低檔，且預(yù)期2024全年將維持在約五成。

國(guó)內(nèi)企業(yè)加速8英寸布局

近期，三安半導(dǎo)體發(fā)布消息稱，公司攜碳化硅全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品亮相SEMICON Taiwan 2023。除了推出650V-1700V寬電壓范圍的SiC MOSFET外，三安半導(dǎo)體還首發(fā)了8英寸碳化硅襯底。三安半導(dǎo)體表示，展會(huì)上有多家重要客戶在詳細(xì)詢問(wèn)三安半導(dǎo)體產(chǎn)品參數(shù)后，表示已經(jīng)確認(rèn)采購(gòu)意向。

從產(chǎn)能來(lái)看，湖南三安現(xiàn)有SiC產(chǎn)能15,000片/月，較2022年底新增3,000片/月，提升25%；GaN-on-Si（硅基氮化鎵）產(chǎn)能2,000片/月。其6英寸碳化硅襯底已通過(guò)數(shù)家國(guó)際大客戶驗(yàn)證，并實(shí)現(xiàn)批量出貨，且2023年、2024年供應(yīng)已基本鎖定。此外，三安已簽署的碳化硅MOSFET長(zhǎng)期采購(gòu)協(xié)議總金額超70億元，另有幾家新能源汽車(chē)客戶的合作意向在跟進(jìn)。

化合物半導(dǎo)體市場(chǎng)對(duì)國(guó)內(nèi)主流SiC企業(yè)的8英寸襯底進(jìn)度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，除了三安光電之外，目前國(guó)內(nèi)在研發(fā)8英寸襯底的企業(yè)及機(jī)構(gòu)還有爍科晶體、晶盛機(jī)電、天岳先進(jìn)、南砂晶圓、同光股份、中科院物理所、山東大學(xué)、天科合達(dá)、科友半導(dǎo)體、乾晶半導(dǎo)體等。其中爍科晶體、天科合達(dá)以及晶盛機(jī)電相對(duì)來(lái)說(shuō)進(jìn)度比較快。

襯底之外，外延企業(yè)也在加速建設(shè)8英寸產(chǎn)能，東莞天域計(jì)劃購(gòu)置94.7 畝地用于建設(shè)SiC外延材料研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，用于SiC外延關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)及全球首條8英寸SiC外延晶片生產(chǎn)線的建設(shè)。此外，瀚天天成位于同翔高新城的SiC產(chǎn)業(yè)園的三期項(xiàng)目也極有可能是定位8英寸SiC外延，這兩家企業(yè)目前都在IPO階段。

總體而言，隨著三安光電8英寸襯底的發(fā)布，SiC市場(chǎng)會(huì)越來(lái)越熱鬧，競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)越來(lái)越激烈，從長(zhǎng)期來(lái)看，這有助于產(chǎn)業(yè)整體的發(fā)展，至于最后哪些企業(yè)能夠突圍而出，這個(gè)只能騎驢看唱本。


全球正在加速擴(kuò)建12英寸晶圓廠

SEMI表示，排除低可能性或謠傳的晶圓廠建設(shè)，保守估計(jì)，2020- 2024年至少新增38座12英寸晶圓廠，其中，中國(guó)臺(tái)灣增加11座，中國(guó)大陸增加8座，兩地區(qū)合計(jì)占總數(shù)的一半。預(yù)計(jì)2024年12英寸晶圓廠總數(shù)將達(dá)到161座，晶圓廠月產(chǎn)能有望增長(zhǎng)180萬(wàn)片(wpm)，達(dá)到700萬(wàn)片以上。

近幾年，雖然中國(guó)大陸在12英寸晶圓廠建設(shè)方面出現(xiàn)了不少泡沫，但總體增長(zhǎng)的勢(shì)頭，特別是市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)能的需求量一直是剛性增長(zhǎng)。在這種情況下，中國(guó)大陸產(chǎn)能占全球比重將快速增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年的市占率僅為8%，而到2024年將增至20%，月產(chǎn)能也將達(dá)到150萬(wàn)片。

與中國(guó)大陸相比，日本在全球12英寸晶圓產(chǎn)能比重持續(xù)下降，2015年約占19%，2024年將跌至12%；美洲也將從2015年的13%，跌至2024年的10%。SEMI認(rèn)為，韓國(guó)將成為最具發(fā)展?jié)摿Φ氖袌?chǎng)，投資額在150億-190億美元之間，緊隨其后的中國(guó)臺(tái)灣投資額約為140億-170億美元，中國(guó)大陸為110億-130億美元。

SEMI發(fā)布的最新統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)報(bào)告顯示，在2021和2022年強(qiáng)勁增長(zhǎng)后，由于存儲(chǔ)和邏輯芯片需求疲軟，預(yù)計(jì)2023年12英寸晶圓廠產(chǎn)能擴(kuò)張將放緩，不過(guò)，這只是短暫“休息”，SEMI認(rèn)為，到2026年，全球12英寸晶圓廠產(chǎn)能將增加到每月960萬(wàn)片，創(chuàng)歷史新高。

SEMI總裁Ajit Manocha表示，在2022-2026年間，新增產(chǎn)能的主要驅(qū)動(dòng)力為：模擬和功率器件IDM的產(chǎn)能以30%的復(fù)合年增長(zhǎng)率領(lǐng)先，其次是晶圓代工業(yè)，增長(zhǎng)率為12%，之后是光電器件的6%，存儲(chǔ)芯片的4%。包括格芯（GlobalFoundries）、華虹半導(dǎo)體、英飛凌、英特爾、Kioxia、美光、三星、SK海力士、中芯國(guó)際、意法半導(dǎo)體、德州儀器、臺(tái)積電和聯(lián)電在內(nèi)的IDM和晶圓代工廠，將有82座新廠在2023-2026年期間運(yùn)營(yíng)。

由于美國(guó)的出口管制，中國(guó)大陸企業(yè)和政府將12英寸晶圓廠投資重點(diǎn)放在了成熟制程產(chǎn)線上，其全球份額將從2022年的22%增加到2026的25%，產(chǎn)能達(dá)到每月240萬(wàn)片。

根據(jù)SEMI的預(yù)測(cè)，2022-2026年，由于存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)需求疲軟，韓國(guó)占全球12英寸晶圓產(chǎn)能比重將從25%下滑至23%，盡管中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的份額也會(huì)略有下降，從22%降至21%，但仍有望保持第三名的位置。而日本在全球的份額預(yù)計(jì)將從2022年的13%下降到2026年的12%。

在政府投資的推動(dòng)下，2022-2026年，預(yù)計(jì)美洲、歐洲和中東地區(qū)的12英寸晶圓產(chǎn)能份額將增長(zhǎng)，到2026年，美洲的份額將增長(zhǎng)0.2%至接近9%，歐洲和中東地區(qū)的份額將從6%增加到7%，東南亞的4%基本保持不變。

由于推出了390億美元的芯片制造補(bǔ)貼計(jì)劃，美國(guó)“芯片法案”帶動(dòng)本土的英特爾、美光、德州儀器，以及外來(lái)的臺(tái)積電和三星電子等國(guó)際巨頭企業(yè)在美國(guó)大規(guī)模興建12英寸晶圓廠。

英特爾在亞利桑那州投資了200億美元建設(shè)兩座晶圓廠，2022年9月，英特爾又斥資 200 億美元在俄亥俄州建造兩座先進(jìn)制程晶圓廠，而且，類似的投資在未來(lái)還會(huì)增加，十年內(nèi)的總額可能會(huì)達(dá)到1000億美元。

“芯片法案”公布之后，美光就宣布了400億美元的投資計(jì)劃，這一投資持續(xù)到2030年，將分階段在美國(guó)建設(shè)先進(jìn)制程存儲(chǔ)芯片晶圓廠。

臺(tái)積電在亞利桑那州建設(shè)的5nm晶圓廠已經(jīng)搬入設(shè)備，在此基礎(chǔ)上，該晶圓代工龍頭2022年12月宣布將再建一座3nm制程晶圓廠，這些項(xiàng)目投資加起來(lái)，不少于400億美元。三星在德克薩斯州新建了一座12英寸晶圓廠，其總投資也將由原計(jì)劃的170億美元提升至250億美元。

在歐洲，臺(tái)積電，英特爾都有新建12英寸晶圓廠的計(jì)劃，目前正在規(guī)劃當(dāng)中。


8英寸晶圓廠還有前途嗎？

12英寸晶圓的成本效益高，全球各大芯片廠商也在興建12英寸晶圓廠，難道8英寸晶圓產(chǎn)線已經(jīng)成為昨日黃花，沒(méi)有價(jià)值了？答案是否定的。

這里有一組數(shù)據(jù)，截至2022年，全球有150多座12英寸晶圓廠，其中，42座在中國(guó)臺(tái)灣，33座在中國(guó)大陸，19座在美國(guó)，12座在歐洲和中東。雖然先進(jìn)制程工藝很重要，且吸引了大量投資，但仍有相當(dāng)大比例的芯片在8英寸晶圓廠生產(chǎn)，特別是90nm-180nm工藝節(jié)點(diǎn)芯片，是8英寸產(chǎn)線的天下。截至2022年，全球約有230座8英寸晶圓廠，其中，51座在美國(guó)，49座在歐洲和中東。

從2018年起，8英寸晶圓芯片產(chǎn)能就處于供給不足的狀態(tài)，這種狀況一直持續(xù)到2022上半年，特別是在中國(guó)大陸，無(wú)論是IDM，還是晶圓代工廠，8英寸晶圓產(chǎn)能一直都很緊俏，產(chǎn)能利用率相當(dāng)高。

出現(xiàn)這種狀況的原因主要是市場(chǎng)對(duì)模擬芯片的需求量一直在提升，功率器件、電源管理芯片、CMOS圖像傳感器、MEMS傳感器、RF收發(fā)器、濾波器，PA、ADC、DAC等，大都在8英寸晶圓產(chǎn)線投產(chǎn)。

SEMI預(yù)計(jì)，2019~2022年，全球8英寸晶圓產(chǎn)量增加約70萬(wàn)片，增幅為14%，其中，MEMS和傳感器相關(guān)產(chǎn)能約增加25%，功率器件產(chǎn)能提高約23%。2019年，在15個(gè)新晶圓廠建設(shè)計(jì)劃中，約有一半是8英寸的。

8英寸晶圓產(chǎn)能為何滿足不了應(yīng)用需求呢？主要原因有如下幾點(diǎn)。

一、市場(chǎng)對(duì)模擬芯片的需求強(qiáng)勁，特別是新能源汽車(chē)的快速發(fā)展，對(duì)功率器件（IGBT、MOSFET等）的需求相當(dāng)強(qiáng)勁，而這些芯片主要在8英寸晶圓產(chǎn)線生產(chǎn)。

二、晶圓代工廠的8英寸線產(chǎn)能普遍緊張，而且，大部分模擬、分立器件市場(chǎng)由IDM大廠把持，但因產(chǎn)能有限，這些IDM通常會(huì)將訂單外包給晶圓代工廠，同時(shí)，在從6英寸轉(zhuǎn)向8英寸過(guò)程中，部分IDM的主要產(chǎn)能專注于12英寸線，沒(méi)有額外增添8英寸線，這樣就不得不將8英寸產(chǎn)品外包。因此，大部分IDM擴(kuò)產(chǎn)幅度比需求增長(zhǎng)幅度低，外包的比例會(huì)越來(lái)越高，這樣就加劇了8英寸晶圓代工產(chǎn)能供不應(yīng)求的情勢(shì)。

三、相關(guān)設(shè)備供給不足，很多設(shè)備廠已經(jīng)不再生產(chǎn)8英寸晶圓加工設(shè)備了，二手設(shè)備數(shù)量又很有限，以及8英寸硅片產(chǎn)量受限等，也在制約8英寸晶圓產(chǎn)能供給量。

2008-2016年，全球共有15座8英寸晶圓廠轉(zhuǎn)型為12英寸的，然而，從2016年開(kāi)始，8英寸晶圓廠關(guān)閉的速度開(kāi)始減緩，這種態(tài)勢(shì)一直持續(xù)到2021年前后，8英寸晶圓產(chǎn)線似乎煥發(fā)了第二春。

疫情爆發(fā)以來(lái)，全球半導(dǎo)體業(yè)呈現(xiàn)出異常紅火的局面，特別是2020年到2022上半年，各種芯片供不應(yīng)求，8英寸晶圓產(chǎn)能的市場(chǎng)需求非常火爆。但從2022下半年開(kāi)始，這股芯片熱快速降溫，進(jìn)入2023年以來(lái)，各種芯片全面過(guò)剩，8英寸晶圓產(chǎn)能不再像過(guò)去幾年那么火爆了。不過(guò)，這是全行業(yè)共有的狀況，并不是8英寸獨(dú)有的。業(yè)界普遍估計(jì)，到了2024年，全球半導(dǎo)體業(yè)將全面復(fù)蘇，到那時(shí)，8英寸晶圓產(chǎn)能需求有望再次熱火起來(lái)。