(一)投资规模
近期大规模投资案例
Vishay将向英国纽波特晶圆厂投资5100万英镑(约4.69亿人民币),并且得到了威尔士政府500万英镑的资金支持。
北京将迎来总投资额达330亿元的12英寸晶圆厂项目,其中建设投资315亿元,流动资金15亿元,注册资本金200亿元。
整体行业投资趋势
根据Yole预计,未来三到五年全球晶圆厂相关投资约为8000亿美元,显示出整体大规模投资的趋势。
2022年SEMI称芯片制造厂投资总额可能达到1090亿美元,创历史新高,比2021年增长了14.7%,从侧面反映晶圆厂投资规模的不断增长趋势。
(二)投资驱动力
市场需求增长
随着人工智能应用加速等因素,对于半导体的需求增加,例如对面向生成式AI的DRAM/HBM和处理器的投资增长,促使晶圆厂扩大产能以满足需求,从而吸引投资。
消费电子、汽车电子等行业的发展对芯片需求旺盛,像汽车行业对于车规级芯片需求的增长,推动了晶圆厂的投资建设,如Vishay投资的英国晶圆厂是一座车规级8英寸晶圆加工厂。
技术升级需求
为了追赶先进制程,如28nm制程技术的加速追赶,晶圆厂需要不断投入资金进行技术研发和设备升级,国内设备企业也积极布局。
在存储和逻辑芯片设备架构变化的驱动下,为了保持竞争力,晶圆厂要投资新设备、新技术来适应行业发展趋势。
(三)投资风险
政策风险
例如安世半导体收购英国NWF晶圆厂时,英国相关部门突然开始审查收购案,最后要求安世半导体至少剥离NWF86%的股权,这显示出政策的不确定性对投资的影响。
市场波动风险
半导体市场可能会持续低迷,尽管有投资计划,但实际市场需求如果不及预期,可能导致晶圆厂产能利用率低,投资回报难以实现,如过去曾有半导体市场低迷但仍有新晶圆厂上线的情况,面临市场消化产能的压力。
二、晶圆厂收益分析
(一)收益来源
产品销售
晶圆厂通过向芯片设计企业出售晶圆产品获得收益。例如中芯国际等晶圆代工厂通过为不同客户代工生产芯片,根据订单数量和价格获得收入,当市场需求旺盛时,订单增多,收益增长,像2024年中芯国际一季度收入超越指引,二季度预计继续成长,得益于下游客户需求持续回暖。
产能利用率提升带来的收益增加
当晶圆厂的产能利用率提高时,单位成本降低,利润空间增大。如台积电5/4nm和3nm下半年产能利用率有望突破100%,这将极大提高其收益,并且可以根据需求情况对先进制程调涨价格,进一步增加收益。
(二)收益影响因素
技术水平与制程先进性
拥有更先进制程技术的晶圆厂往往能获得更高的附加值产品订单,收益更高。例如台积电在先进制程方面处于领先地位,能够满足高端芯片需求,从而在市场上具有较强的收益获取能力。
市场竞争格局
在竞争激烈的晶圆代工市场,如果不能在技术、成本、服务等方面保持竞争力,可能会失去市场份额,影响收益。比如全球晶圆代工企业众多,中芯国际等企业需要不断提升自身竞争力以应对格芯、联华电子等同行的竞争,在与可比公司对比中,通过提升自身性价比等优势来增加收益机会,如华虹在估值方面具有一定优势,有利于吸引投资和提升收益潜力。
晶圆厂建设周期及成本分析
建设周期
晶圆厂的建设周期通常较长,从宣布建厂到投入量产至少需要两年时间1。这个周期包括了从土地购买或租赁、建筑设计、设备采购、安装调试,到最终的试生产和量产准备等多个阶段。根据集微网的报道,一个新晶圆厂从开始建设到投入量产大约需要2年左右的时间。
成本分析
土地和建筑成本
土地和建筑成本是晶圆厂投资中的一大项,可能占到总成本的30%以上3。这包括了购买或租赁工厂用地以及建造晶圆厂建筑的费用。由于晶圆厂对环境要求极高,例如需要无尘室等特殊设施,因此建筑成本相对较高。
设备成本
设备成本通常占总成本的40%至50%3。这包括购置生产设备、测试设备和质量控制设备的费用。设备的选择直接影响到晶圆厂的生产能力和技术水平,因此这部分投资至关重要。
工具和材料成本
工具和材料成本通常在5%至10%之间3。这包括购买用于制造晶圆和测试设备的工具和材料的费用。
劳动力成本
劳动力成本通常占总成本的10%至20%3。这包括支付员工工资、福利和培训的费用。劳动力成本的高低取决于工厂的规模和生产效率。
运营成本
运营成本通常在10%至20%之间3。这包括电力、燃料、水和化学品等辅助材料的费用,以及维修和保养费用。
总体而言,投资一个八寸晶圆厂的成本在1亿美元至2亿美元之间3。然而,对于更先进的晶圆厂,如7nm工艺的晶圆厂,其投资总金额超过100亿美元2。而一个复杂一点的先进工艺的晶圆厂,超过200亿美元也是可能的。
晶圆厂的建设周期长,投资巨大,涉及多个方面的成本。投资者在决定建设晶圆厂之前,需要进行全面的市场和财务分析,以确保项目的可行性和盈利能力。随着全球半导体需求的增长,晶圆厂的建设和投资将继续是一个重要的议题。
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