Nylig er det rapportert at TSMC og SONY planlegger å bygge et halvlederanlegg i Kumamoto Prefecture, Japan, med en total investering på 800 milliarder yen (omtrent 46 milliarder yuan). Det nye anlegget, som er planlagt å åpne innen 2024, vil bruke TSMC's avanserte teknologi for å produsere bildesensorer og halvledere for biler og industriroboter.
Dette er TSMC's andre nye anlegg utenfor Taiwan i år. I juni kunngjorde TSMC at de ville bygge en 5-nm 12-tommers waferfabrikk i Arizona, med en investering på rundt 12 milliarder dollar.
I tillegg til TSMC har andre halvlederprodusenter som Samsung, Intel og Semiconductor Semiconductor International planer om å investere og bygge store fabrikker. En så stor og intensiv kapasitetsutvidelse er også sjelden i halvlederindustriens historie.
Mer enn 225 milliarder dollar er annonsert for de fem største fabrikkene i år
I følge avslørt informasjon vurderer TSMC og SONY Group å bygge et halvlederanlegg i det vestlige Japan. Prosjektets's totale investering er estimert til 800 milliarder yen (7 milliarder dollar), med den japanske regjeringen forventet å gi opptil halvparten av finansieringen. Fabrikken skal produsere halvledere for kamerabildesensorer, samt brikker for biler og andre produkter, og er planlagt å starte produksjonen i 2024. Denso, Japans's største produsent av bildeler, ønsker også å bli involvert ved blant annet å sette opp utstyr på stedet. Medlemmer av Toyota Motor Group søker en jevn tilførsel av sjetonger som brukes i bildelene deres.
TSMC planlegger også å bygge en 5-nm produksjonslinje i Arizona med en investering på 12 milliarder dollar og har allerede startet byggingen. Fabrikken vil i utgangspunktet være relativt liten, med en kapasitet på 20.000 wafere per måned, og vil bli utvidet etter behov.
TSMC utvider også aggressivt produksjonen i Taiwan. Det er rapportert at TSMC vil bygge et nytt produksjonssenter i Kaohsiung-området, hovedsakelig med 7 nano-kutt, foreløpig planlegging for å bygge 6 fabrikker i det lokale, tidligste 2023-start. Flyttingen følger TSMC's kunngjøring om at de vil bruke 100 milliarder dollar for å øke kapasiteten i løpet av de neste tre årene.
I tillegg til TSMC har Samsung, Intel, Chip, SMIC og andre store globale halvlederprodusenter planer om å investere og bygge fabrikker i stor skala. Samsung planlegger å investere 17 milliarder dollar i USA for å bygge avanserte prosessfabrikker for å produsere halvlederprodukter og leter etter et nettsted for et nytt brikkeanlegg i USA. Intel-sjef Pat Kisinger kunngjorde planer om å bygge to nye brikkefabrikker i Europa og muligens utvide dem lengre. I mars kunngjorde Intel at de ville bruke 20 milliarder dollar på å bygge to nye brikkefabrikker i Arizona. Selskapet annonserte en 13 % økning i produksjonen fra 12 til 90nm linjer i USA, Singapore og Tyskland i 2022. Selskapets 12-tommers chipfabrikk i Singapore vil øke sin årlige produksjon med 450 000 sjetonger. Smic har annonsert byggingen av tre brikkefabrikker i Beijing, Shenzhen og Shanghai i år, som vil øke kapasiteten på 28nm eller mer og produsere 240 000 brikker i måneden. Så langt i år har TSMC, Samsung, Intel, Microchip og SMIC annonsert en total investering på mer enn 225 milliarder amerikanske dollar.
Et annet viktig poeng å merke seg er at denne runden med storskala investering har både avanserte og modne prosesser. Blant dem nådde investeringen av avanserte prosesser på 7nm og under 59 milliarder dollar, og investeringen i modne prosesser på 28nm og over nådde 19,05 milliarder dollar. Det er også investert 146,998 milliarder dollar med fabrikker uten å deklarere store investeringsprosesser.
De nye fabrikkene som er annonsert av Samsung og TSMC vil hovedsakelig bruke avanserte prosesser som 3nm, 5nm og 7nm. Samsung annonserte i mai i år at de vil bygge et 3nm-brikkeanlegg i Texas med en investering på 170 dollar og et areal på 4,8 millioner kvadratmeter, omtrent fire ganger størrelsen på Austin-anlegget. TSMC kunngjorde planer om å bygge et 5-nm brikkeanlegg på 12 milliarder dollar i Arizona som vil produsere 20 000 brikker i måneden. I mars nevnte Intel-sjef Pat Gelsinger også i en tale at Intel vil investere 20 milliarder dollar for å bygge to nye fabrikker, som forventes å masseprodusere 7nm eller mer avanserte prosesser innen 2024.
Selskapene smIC annonserte at de ville bygge i Kina i år velger fortsatt å bruke prosesser på 28nm og over. I mars annonserte SMIC en investering på 15,28 milliarder Rmb i Shenzhen-anlegget, som vil produsere 40 000 wafere i måneden. I september investerte smIC rmb57bn i et joint venture med Shanghai's Lingang Free Trade Zone, som vil produsere 100 000 wafere i måneden.
Fab-kapasitetsutvidelsen oversteg ikke forventningene til markedets etterspørsel
Selv om det er mangel på flis, tar det vanligvis to år før en oblatfabrikk går fra oppstart til masseproduksjon. Hvordan vil markedet se ut om to år? Vil denne nye kapasiteten, når den er frigitt, skape overkapasitet?
Brikker med 7nm og mer avanserte prosesser brukes hovedsakelig i CPU, GPU og andre brikker med høye ytelseskrav, inkludert QUALCOMM Snapdragon 888, AMD og Nvidia CPU, Nvidia GPU og andre avanserte grafikkort. TSMC's 5nm-brikker brukes hovedsakelig i smarttelefon Soc, høyytelses databehandling og AI.
Ccid consulting, senioranalytiker hos Liu Tun i et intervju med"Kina elektronikknyheter" reporter sa, dra nytte av 5 g, digital transformasjon, som industritrender, forbrukerelektronikk, 5 g basestasjoner og andre felt vil i økende grad bruke 7 nm og mer avansert prosesseringsbrikke, avanserte prosesseringsbrikker har veldig stor etterspørsel, så fremtiden markedet er i utgangspunktet i stand til å fordøye ny kapasitetsøkning. I følge IC Insights vil markedsandelen til avanserte prosessbrikker ved 10nm og under øke fra 10 % ved utgangen av 2020 til 29,9 % innen 2024. I sammenheng med den generelle etterspørselen fra det globale brikkemarkedet, vil etterspørselen etter avanserte prosesser på 10nm og under vil oppnå et stort sprang.
Wang Xiaolong, et forskningsfirma, fortalte China Electronics News at tempoet i kapasitetsutvidelsen for avanserte prosesser fortsatt er relativt konservativt og ikke har overgått forventningene til markedets etterspørsel, og den nåværende utvidelsen vil ikke forårsake overkapasitet.
Liu Tun mener at i tilfelle av mer og mer åpenbar støperiformann-effekt, vil chipfabrikker ha et tettere forhold til oppstrøms og nedstrøms i forsyningskjeden, markedsprognose vil være mer nøyaktig, og det vil være mindre utsatt for overkapasitet. Wang xiaolong sa også at chipfabrikken vil teste kundene for å finne ut om deres etterspørsel er reell eller blindt følge trenden, kunder' etterspørselen bekreftes gjentatte ganger. Selv om klienten overvurderte, vil den endelige risikoen bæres av designfirmaet. Modne brikker med prosesser på 28nm og over har et bredt spekter av bruksområder, inkludert strømstyring, bildesensorer, strømenheter, analoge brikker og mange andre felt. 28nm og over prosessbrikker i hele brikkeforsyningen sto for den høyeste andelen, den største etterspørselstypen. Tilgangen på brikker fra slutten av 2020 til nå er utilstrekkelig, modne prosessbrikker er hovedmålet for mangel.
Liu Dong introduserte i et intervju med China Electronics News at på det nåværende stadiet utvikler biler seg mot elektrifisering, sammenkobling og intellektualisering, og fremmer den brede anvendelsen av bil-halvledere som strømstyringsbrikker, strømenheter, sensorer og MCU. 5G kommunikasjonsteknologi støtter et stort antall frekvensbånd som sub-6ghz og millimeter-bølge. Behov for basestasjon, smarttelefoner og annet kommunikasjonsutstyr vil også kunne støtte de tilsvarende frekvensene til rf-signal, har gitt opphav til en høy etterspørsel etter rf-brikke, og også med konstruksjon av tingenes internett, mange IoT-enheter også førte til etterspørselen fra MCU, rf-brikke, de fleste av disse brikkene bruker moden prosessteknologi, som helhet er markedsplassen for moden prosessbrikke veldig stor. Basert på dette er utvidelsen av 28nm og over brikkekapasitet også i tråd med markedets etterspørsel, og er ikke utsatt for overkapasitet. For dette har Xin Mou-forskningen Wang Xiaolong også den samme vurderingen:"den modne prosessen som tilsvarer produktet, og den modne prosessens relative gap er stor, etterspørselen er større, så jeg tror den modne prosesshandlingen er større , vil ikke forårsake overkapasitet."