Onlangs is gemeld dat TSMC en SONY van plan zijn een halfgeleiderfabriek te bouwen in de prefectuur Kumamoto, Japan, met een totale investering van 800 miljard yen (ongeveer 46 miljard yuan). De nieuwe faciliteit, die naar verwachting in 2024 wordt geopend, zal de geavanceerde technologie van TSMC' gebruiken om beeldsensoren en halfgeleiders voor auto's en industriële robots te produceren.
Dit is de tweede nieuwe fabriek van TSMC' dit jaar buiten Taiwan. In juni kondigde TSMC aan dat het een 5-nm 12-inch waferfabriek in Arizona zou bouwen, met een investering van ongeveer $ 12 miljard.
Naast TSMC hebben andere halfgeleiderfabrikanten zoals Samsung, Intel en Semiconductor Semiconductor International plannen om te investeren en grote fabrieken te bouwen. Een dergelijke grote en intensieve capaciteitsuitbreiding is ook zeldzaam in de geschiedenis van de halfgeleiderindustrie.
Er is dit jaar meer dan $ 225 miljard aangekondigd voor de vijf grootste fabs
Volgens vrijgegeven informatie overwegen TSMC en SONY Group om gezamenlijk een halfgeleiderfabriek te bouwen in het westen van Japan. De totale investering van het project' wordt geschat op 800 miljard yen ($7 miljard), waarbij de Japanse regering naar verwachting tot de helft van de financiering zal verstrekken. De fabriek zal halfgeleiders produceren voor camerabeeldsensoren, evenals chips voor auto's en andere producten, en zal naar verwachting in 2024 met de productie starten. Denso, Japan's grootste fabrikant van auto-onderdelen, wil ook meedoen door onder meer apparatuur ter plaatse op te stellen. Leden van de Toyota Motor Group zoeken een constante aanvoer van chips die in hun auto-onderdelen worden gebruikt.
TSMC is ook van plan om een 5nm-productielijn in Arizona te bouwen met een investering van 12 miljard dollar en is al begonnen met de bouw. De fab zal in eerste instantie relatief klein zijn, met een capaciteit van 20.000 wafers per maand, en zal indien nodig worden uitgebreid.
TSMC breidt ook agressief de productie in Taiwan uit. Het is gemeld dat TSMC een ander productiecentrum in het Kaohsiung-gebied zal bouwen, voornamelijk door 7 nano-cut, voorlopige planning om 6 fabrieken in de lokale omgeving te bouwen, de vroegste start in 2023. De verhuizing volgt op de aankondiging van TSMC' dat het de komende drie jaar $ 100 miljard zal uitgeven om de capaciteit te vergroten.
Naast TSMC hebben Samsung, Intel, Chip, SMIC en andere grote wereldwijde halfgeleiderfabrikanten plannen om op grote schaal te investeren en fabrieken te bouwen. Samsung is van plan $ 17 miljard in de VS te investeren om geavanceerde procesfabrieken te bouwen voor de productie van halfgeleiderproducten en is op zoek naar een locatie voor een nieuwe chipfabriek in de VS Intel CEO Pat Kisinger kondigde plannen aan om twee nieuwe chipfabrieken in Europa te bouwen en mogelijk uit te breiden verder. In maart kondigde Intel aan dat het $ 20 miljard zou besteden aan de bouw van twee nieuwe chipfabrieken in Arizona. Het bedrijf kondigde een productieverhoging van 13% aan van 12- naar 90nm-lijnen in de Verenigde Staten, Singapore en Duitsland in 2022. De 12-inch-chipfabriek van het bedrijf' in Singapore zal zijn jaarlijkse productie met 450.000 chips verhogen. Smic heeft de bouw aangekondigd van drie chipfabrieken in Beijing, Shenzhen en Shanghai dit jaar, die een capaciteit van 28nm of meer zullen toevoegen en 240.000 chips per maand zullen produceren. Tot dusver dit jaar hebben TSMC, Samsung, Intel, Microchip en SMIC een totale investering van meer dan 225 miljard dollar aangekondigd.
Een ander belangrijk punt om op te merken is dat deze ronde van grootschalige investeringen zowel geavanceerde als volwassen processen heeft. Onder hen bereikte de investering van geavanceerde processen van 7nm en lager $59 miljard, en de investering van volwassen processen van 28nm en hoger $19,05 miljard. Er is ook $ 146,998 miljard aan fabs geïnvesteerd zonder grote investeringsprocessen aan te geven.
De nieuwe fabrieken die Samsung en TSMC hebben aangekondigd, zullen voornamelijk gebruikmaken van geavanceerde processen zoals 3nm, 5nm en 7nm. Samsung kondigde in mei van dit jaar aan dat het een 3nm-chipfabriek in Texas gaat bouwen met een investering van $ 170 en een oppervlakte van 4,8 miljoen vierkante meter, ongeveer vier keer zo groot als de fabriek in Austin. TSMC heeft plannen aangekondigd om een $ 12 miljard 5-nm chipfabriek in Arizona te bouwen die 20.000 chips per maand zal produceren. In maart zei Intel-CEO Pat Gelsinger in een toespraak ook dat Intel $ 20 miljard zal investeren om twee nieuwe fabrieken te bouwen, die naar verwachting in 2024 7nm of meer geavanceerde processen zullen produceren.
De bedrijven die smIC aankondigde dat het dit jaar in China zou bouwen, kiezen er toch voor om processen op 28nm en hoger te gebruiken. In maart kondigde SMIC een investering van Rmb15,28 miljard aan in de fabriek in Shenzhen, die 40.000 wafers per maand zal produceren. In september investeerde smIC 57 miljard rmb in een joint venture met Shanghai's Lingang Free Trade Zone, die 100.000 wafels per maand zal produceren.
De capaciteitsuitbreiding van Fab overtrof de verwachtingen van de marktvraag niet
Hoewel er een tekort aan chips is, duurt het meestal twee jaar voordat een wafelfabriek van opstart naar massaproductie gaat. Hoe ziet de markt er over twee jaar uit? Zal deze nieuwe capaciteit, als ze eenmaal vrijkomt, voor overcapaciteit zorgen?
Chips met 7nm en meer geavanceerde processen worden voornamelijk toegepast in CPU, GPU en andere chips met hoge prestatie-eisen, waaronder QUALCOMM Snapdragon 888, AMD en Nvidia CPU, Nvidia GPU en andere high-end grafische kaarten. TSMC's 5nm-chips worden voornamelijk gebruikt in smartphone Soc, high-performance computing en AI.
Ccid consulting, een senior analist bij liu Tun in een interview met"China electronics news" verslaggever zei, profiteren van de 5 g, digitale transformatie, zoals trends in de sector, consumentenelektronica, 5 g basisstations, en andere gebieden zullen in toenemende mate gebruik maken van 7 nm en meer geavanceerde verwerking chip, geavanceerde verwerking chips hebben een zeer grote vraag, dus de toekomst markt in principe in staat om nieuwe fab-capaciteitstoename te verwerken. Volgens IC Insights zal het marktaandeel van geavanceerde proceschips op 10nm en lager toenemen van 10% eind 2020 tot 29,9% in 2024. In de context van de algemene vraag van de wereldwijde chipmarkt, zal de vraag naar geavanceerde processen van 10nm en lager zal een enorme sprong maken.
Wang Xiaolong, een onderzoeksbureau, vertelde China Electronics News dat het tempo van de capaciteitsuitbreiding voor geavanceerde processen nog steeds relatief conservatief is en de verwachtingen van de marktvraag niet heeft overtroffen, en dat de huidige uitbreiding geen overcapaciteit zal veroorzaken.
Liu Tun is van mening dat in het geval van een steeds duidelijker voormaneffect van de gieterij, chipfabrieken een nauwere relatie zullen hebben met de upstream en downstream van de supply chain, de marktvoorspelling nauwkeuriger zal zijn en minder vatbaar zal zijn voor overcapaciteit. Wang Xiaolong zei ook dat de chipfabriek klanten zal testen om te bepalen of hun vraag echt is of blindelings de trend volgt, klanten' vraag wordt herhaaldelijk bevestigd. Zelfs als de opdrachtgever overdrijft, komt het uiteindelijke risico voor rekening van het ontwerpbureau. Volwassen chips met processen van 28nm en hoger hebben een breed scala aan toepassingen, waaronder energiebeheer, beeldsensoren, stroomapparaten, analoge chips en vele andere gebieden. 28nm en hoger proceschips in het hele chipaanbod waren goed voor het grootste deel, het grootste vraagtype. De aanvoer van chips van eind 2020 tot nu is onvoldoende, rijpe proceschips zijn het belangrijkste doelwit van schaarste.
Liu Dong introduceerde in een interview met China Electronics News dat auto's zich momenteel ontwikkelen in de richting van elektrificatie, interconnectie en intellectualisering, waardoor de brede toepassing van halfgeleiders in de auto-industrie, zoals energiebeheerchips, stroomapparatuur, sensoren en MCU, wordt bevorderd. 5G-communicatietechnologie ondersteunt een groot aantal frequentiebanden zoals sub-6ghz en millimetergolf. Behoefte aan basisstation, smartphones en andere communicatieapparatuur zal ook in staat zijn om de overeenkomstige frequenties van rf-signaal te ondersteunen, heeft geleid tot een grote vraag naar rf-chip, en ook met de bouw van internet der dingen, veel IoT-apparaten ook leidde tot de vraag van de MCU, rf-chip, de meeste van deze chips gebruiken volwassen procestechnologie, als geheel is de markt voor volwassen proceschips erg groot. Op basis hiervan is de uitbreiding van de chipcapaciteit van 28 nm en meer ook in lijn met de marktvraag en niet vatbaar voor overcapaciteit. Hiervoor heeft xin Mou-onderzoek Wang Xiaolong ook hetzelfde oordeel:" het volwassen proces dat overeenkomt met het product, en de relatieve kloof van het volwassen proces is groot, de vraag is groter, dus ik denk dat de volwassen procesactie groter is , zal geen overcapaciteit veroorzaken."