2011年晶圓廠設備支出持續成長 28%

2011年資本支出激增 - 450mm世代來臨?

資料來源：SEMI產業研究資深分析師Christian Gregor Dieseldorff (2011/03)

半導體產業近期湧現許多令人振奮的消息，讓人有種450mm世代即將到來的錯覺。2011年激增的半導體產業資本支出，率先為新世代打下了良好的基礎，而晶圓尺寸則可能邁入20nm等級的製程節點。此外，令人意想不到的地帶也蓋起了晶圓廠。再者，許多公司2011年資本支出金額再度衝破歷年紀錄，創下新高。

根據SEMI針對半導體製造商的資本支出(capex)所更新的晶圓廠相關數據資料顯示，預期2011年半導體資本支出總額將增長15-20%。雖然這並不是歷史記錄中最高的一次，但支出中有極大部分安排於全新以及二手設備投資上，顯示出廠商們想要一展鴻圖的企圖心。

在2011年2月25日所公佈的新版全球晶圓廠預測(World Fab Forecast)報告中，SEMI提供針對超過200件廠務設施的最新資料，其中也包括了LED晶圓廠。透過由下而上的縝密調查方式(從每家晶圓廠的所有專案計劃進行追蹤分析)，研究顯示：與去年同期相比，2011年晶圓廠設備支出增長了28%，2012年則預估將微幅下降4%。此外，在建廠計劃上，2011年支出預計將下降約13%，且此態勢預期將持續到2012年。

晶圓大廠2011年資本支出創新高

許多晶圓大廠在2011年的支出金額之大不但令人眩目更達到了歷史高點。例如，台積電的資本支出在2010年就有59億美元之多，2011年再創新高達到78億美元；另外，英特爾的資本支出則從2010年的52億美元加碼至2011年的90億美元；至於Globalfoundries，資本支出更是翻倍成長，從2010年的27億美元躍升至2011年的54億美元。再來看三星，其2011年的資本支出加上研發費用，總金額比2010年增加了18%，但由於三星打算在LCD、OLED和研發上投入更多心力，因此實際用於半導體的金額反而下降了14%。此外，包括海力士、美光、中芯國際、東芝、意法半導體和英飛凌等其他公司也紛紛調高今年的資本支出(金額超越去年但未創新高)。

市場局勢已然改變，半導體各分眾產業間的投資比例也開始起了變化。一直以來，記憶體產業向來是支出比例最高的領域。但今年，晶圓代工廠的設備支出比例首度接近記憶體的支出水平。

2011年晶圓代工廠的設備支出預計將達到歷史高點，2012年比例還會持續攀升，而記憶體廠商在2011年的支出遠不及2006和2007這兩年，其設備支出的水平約接近2008年的水準。值得注意的是，微處理器(MPU)和邏輯元件(Logic)這個領域佔據了相當大的支出比例，主要是因為英特爾在2011年積極投入微處理器的開發產生。

產能穩定成長

根據SEMI的World Fab Forecast報告預測，產能將以穩健的步伐向上成長，在不含分離元件(Discretes)的情況下，2011年漲幅約為9%，2012年則為7 %。

與各分眾產業設備支出的比例一樣，2011年晶圓代工廠以產能增長幅度最大，其次是MPU/Logic，再來是記憶體。此外，晶圓代工廠也將帶動2012年的產能成長。雖然成長比例鼓舞人心，但其增幅仍低於2004至2007年的歷史水平，經濟衰退發生前，2004至2007年間的每年產能增長介於14~23%。

受到宏觀經濟波動的影響，要對產業進行超過兩年的預測是相當具有挑戰性的。但SEMI的World Fab Forecast報告仍針對未來2012~2016年間，即將開工量產的45家晶圓廠的資料來進行推斷。預計2013和2014這兩年的年產能增長率約在7%左右，為盡量避免產能過剩，造成供過於求的情況發生，多數的支出是為了改善現有設施。

建廠計劃：如何才算是產能吃緊?

正當晶圓廠設備支出創下記錄的同時，一些新的設施也即將露臉。令人較為意外的是，有些新廠蓋在令人驚訝的地方，譬如阿布達比(Abu Dhabi)和西伯利亞(Siberia)。相較於過去10年的建廠計劃，未來兩年的發展將呈現極為緩慢的狀況，尤其是新的300mm晶圓廠

2010年，總計有34家新廠開始動工興建，而2011年，最多可能只有7家新廠建置計劃，到了2012年更只剩下了4家。相比之下，過去五年來，每年至少有20家新的晶圓廠動工興建，其中2009和2010年，LED建廠數量最多。

LED建廠計劃漸緩

新晶圓廠的建置大多來自於LED產業，而其晶圓尺寸主要是2吋及4吋。然而，從2011和2012年起，新LED晶圓廠的建設也開始明顯減少。在SEMI的World Fab報告中，有24家新LED晶圓廠於2010年開始建設，但2011年則可能只有5家LED建廠計劃。

這種放緩的趨勢可能原因是業者認知到短期內增加了過多的產能，再加上中國政府補貼計劃的變更。舉例而言，過去中國政府以巨額補貼大力支持其國內LED產業發展，廠商每台MOCVD反應裝置(reactor)可獲得人民幣8-10M的補助款，但部份的補貼計劃將在今年屆滿，而其它的計劃也可能會有所變動。

300mm新建廠趨緩

SEMI的World Fab Forecast報告中指出，2010年共計有7座300mm晶圓廠開始建設，但不包括R&D和試產線(pilots)。但在2011年只有英特爾預計於年中動工；而2012年則有3座300mm晶圓廠即將建設，其中一座為晶圓代工廠，另兩座則屬於整合元件製造商(IDM)，其中的兩廠有可能做為450mm的無塵室。

新300mm建廠計劃趨緩的可能原因有幾個，首先是大型設施的供應讓擴產計劃的時間表拉長了；而在IDM廠商大量外包製造給代工廠商的同時，現有晶圓廠也正在為升級至下一世代而做準備；此外，近來經濟衰退讓產業界不希望再度出現產能過度擴張的情況；最後，部份廠商可能在等待450mm的技術成熟，因此保留實力以便能在新世代來臨時大顯身手。

但假設需求依舊旺盛且持續增加，那麼產能吃緊的情況就可能成為一個隱憂。如果現有的晶圓廠產能滿載，廠商可能無力提升他們的技術以滿足新的需求。因為從廠房建設到足以大量生產的時間，一般約需一到一年半，以致於在2011年中期之後動工的新晶圓廠，根據其所採用的技術節點，可能必須到2012年底或更久之後才能進行量產。

450mm世代漸露曙光

SEMI的World Fab Forecast報告也首度指出，有7座晶圓廠未來將可能成為450mm廠，預估2013年將有第一座廠房上線。此外，部份供450mm使用的設備已經問市，譬如量測工具、晶圓分類裝置和晶圓清洗機等，但與450mm相關的設備是否全已備妥並足以供應量產之用，仍有待觀察。

不過幾家重要的設備製造商目前正大力推廣450mm，而且各國政府也對450mm有濃厚的興趣，譬如歐盟委員會最近決定與兩家市調顧問公司Future Horizons和Decision SA簽下為期一年的合約，針對在歐洲建置450mm生產線進行評估，藉此提升歐州產業競爭力。過去，政府單位就透過獎勵措施大力支持300mm，使得首條試產線得以順利在德國的德勒斯登(Dresden) SC300建置完成。

蓋在沙漠和西伯利亞的晶圓廠

兩大經濟誘因：不需課稅及政府強力的補貼政策，驅動著廠商投資新廠建置，阿布達比的Advanced Technology Investment Company (ATIC)公司日前宣佈將斥資60-70億美元在馬斯達爾(Masdar)城緊鄰阿布達比國際機場處成立高科技中心(High Tech Center)。雖然這是阿布達比建設其半導體基礎設施的第一步，但該中心內將規劃一座300mm晶圓廠，預計量產時間將於2014或2015年。

走出滿是沙漠的酷熱區，來到另一個極端世界：俄羅斯奈米科技公司Rusnano打算在西伯利亞蓋廠生產電信晶片(telecommunication IC)。名稱為Micran的專案計劃將設在位處西伯利亞西部的托木斯克(Tomsk)的科技園區，據稱該廠已於2010年底開始動工興建。

SEMI的World Fab Database針對各項晶圓廠的專案計劃進行追蹤分析，以提供給廣大讀者最新資訊，而World Fab Forecast報告中囊括了1,122件設施，其中包括近50家未來興建的晶圓廠。針對2011年，此份研究報告資料囊括200多項設備專案和43個建廠專案。

若欲了解更多SEMI的半導體晶圓廠相關數據資料，請連結以下網址：

- http://www.semi.org/MarketInfo/FabDatabase

- http://www.youtube.com/user/SEMImktstats