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晶圓代工呈現二元發展態勢

發布時間2019-06-20

近日,拓墣產業研究院發布報告顯示,第二季度全球前十大晶圓代工企業除華虹半導體受益于智能卡、物聯網、汽車電子用MCU和功率器件需求穩定,營收與去年同期持平,其余公司包括臺積電在內營收都出現下滑,平均下跌幅度達到8%。拓墣產業研究院預測,2019年全球晶圓代工產業或將出現十年來首次負增長。那么,晶圓代工業未來如何發展?

短期下跌年底或現負增長

從近期市場表現來看,去年下半年開始的半導體下行周期影響程度超出最初預計。近日,博通公司發布財報表示,受外部緊張局勢等因素影響,該公司今年銷售額減少20億美元。此舉使博通股票下跌8.6%,公司市值減少90多億美元。同時拖累美國其他芯片制造商高通、應用材料、英特爾、賽靈思下跌股價1.5%3%

半導體市場整體需求趨冷也給晶圓制造業帶來沖擊。根據拓墣產業研究院發布的報告,2019年第二季度全球晶圓代工需求持續疲弱,各廠營收與去年同期相比普遍下滑,預估第二季度全球晶圓代工總產值將較2018年同期下滑約8%。其中值得關注的是晶圓代工龍頭臺積電,第二季度同樣出現同比下跌,跌幅為4%

那么,本次市場寒冬將對晶圓代工產業造成多大影響呢?拓墣產業研究院的預測是2019年全球晶圓代工產業將出現十年來首次的負成長,總產值較2018年衰退近3%。對此,臺積電企業訊息處資深處長孫又文表示,此次下行周期的影響超出年初的預計。原來,業界普遍認為本輪下滑主要是受到存儲芯片價格下跌的影響,對邏輯芯片的影響不大。可從現在市場情況來看,影響范圍可能會比預計的要大。第二季度由于市場需求繼續疲弱,半導體公司的庫存水位偏高,庫存消化不如預期。更主要的是全球政經局勢的不確定性變動也傳導到了半導體行業。原來對2019年晶圓代工業的預測是小幅增長,從現在的形勢來看卻不排除2019年全球代工業營收趨于負增長的可能性出現。

長期看好大廠爭相開發尖端工藝

雖然晶圓代工市場今年有可能出現負增長,但是業界對于半導體業特別是晶圓代工業的長期走勢仍然看好。在日前召開的臺積電2019中國技術論壇(TSMC2019 Technology Symposium)上,臺積電總裁魏家哲就指出,5G的落地、人工智能的發展,都需要應用半導體芯片,而這必將帶動對半導體制造的需求攀高,晶圓代工長期向好。與此同時,市場多元化的發展,對半導體技術也提出了更高的要求。低能耗、高性能,以前這種很難同時兼顧的要求,現在已經被用戶不折不扣地提了出來。在此情況下,代工企業將不得不向著更尖端的工藝節點,如7nm/5nm/3nm開發和演進。

魏家哲介紹了臺積電在先進工藝上的發展規劃,臺積電已經于2018年量產了7nm工藝(N7)。今年臺積電還將實現加強版的7納米工藝即N7+,將在芯片的部分關鍵層生產中導入EUV設備,從而減少光罩的采用,降低成本,提高制造效率。臺積電副總經理張曉強特別強調了6nm工藝(N6)平臺。這是臺積電7納米的另一個升級版,計劃明年量產,同樣采用了EUV設備。由于其可以利用N7的全部IPN7的客戶可以更便捷地導入,在提高產品性能的同時兼顧了成本。

5納米工藝(N5)臺積電目前已經開始導入試產,計劃于2020年上半年量產。此外,臺積電還透露了一個N5P的節點,以前較少被提及。這是一個5納米工藝的加強版,有點像7納米節點的N7+。資料顯示,N5P在恒定功率下可提高+7%的性能,或在恒定perf下比N5降低約15%的功率。預計該工藝平臺將在N5的下一年推出,即2021年量產。N7N7+N6N5N5P細分的工藝平臺體現了臺積電應對市場多元化需求的嘗試。

三星在先進工藝方面的發展也很快。根據三星在2018年公布的未來工藝路線圖,7nm節點中,三星選擇跳過LPE低功耗,直接進入7nm EUV;今年下半年開始推6nm工藝;5nm工藝今年4月份完成開發,下半年首次流片,2020年量產;4nm工藝今年下半年完成開發。真正發生重大變革的是3nm節點,因為3nm開始,會放棄FinFET轉向GAA晶體管,三星的3nm GAE工藝已經發布了1.0PDK,將于2020年進行測試,2021年量產,后續還有優化版3GAP工藝,還在繼續優化改良中。

二元發展趨勢明顯中國大陸代工需走差異化路線

隨著臺積電與三星在工藝節點上的競爭,晶圓代工行業的二元化發展趨勢也將日益明顯。自從去年格羅方德宣布暫停所有7納米FinFET技術研發后,未來半導體晶圓制造領域戰局將呈現英特爾、臺積電、三星三強鼎立,而晶圓代工戰局會是臺積電、三星捉對廝殺的局面。這表明,如今代工業已經顯現出類似的二元化發展態勢,一部分廠商在先進制程上激烈爭奪,另一部分則在力所能及的領域尋找機會。

隨著工藝特征尺寸繼續微縮,這種趨勢也將越來越明顯,到最后占領先進工藝市場的第一集團只有一家或兩家,剩下的競爭者或者被并購或者退到第二集團。近年來,中國大陸持續投入發展晶圓制造業。根據國際半導體產業協會SEMI的報告,中國大陸目前有超過25座新的晶圓廠正在興建或規劃當中,且新建的晶圓廠也主要集中于晶圓代工領域。在這樣的行業大趨勢面前,中國的代工廠應當如何發展呢?

孫又文直言,半導體行業歷來遵循大者恒大的準則,行業第一名吃肉,第二名喝湯,再往后的企業利潤就會更低。目前已過了發展晶圓制造的最佳機遇期,發展晶圓代工勢必面臨高投資、人才缺口以及盈利壓力等挑戰。

對此,中金公司報告指出,預計未來 1~2年內受市場需求不振影響,還很難對代工行業形成有力的需求刺激,國內企業需克服短期市場影響。從長期來看,國內代工廠市占率,與臺積電等龍頭大廠仍有不小差距,不過另一方面也說明了我國大陸本土企業的市場增長空間仍然巨大,前景向好。一旦擁有先進的技術或差異化產品,加上地域優勢,可以搶占更大的市場份額。

半導體專家莫大康也提出差異化競爭的策略。他表示,堅持“先進工藝與成熟工藝兩條腿走路”的發展策略,將使道路走得更加穩健。從市場層面觀察,隨著物聯網的興起,特色工藝的重要性正日漸凸顯。物聯網市場是半導體業內的殺手級應用,不需要依賴先進工藝制程,其產品設計和制程模式在成熟工藝制程下將非常匹配中國大陸企業。因此,中芯國際應對市場的策略是專注先進制程開發,同時在特色工藝上深耕細作,堅持兩條腿走路,確保在業界的競爭優勢。

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