一期项目将逆势扩产 粤芯半导体加快启动第二期建设

一期项目将逆势扩产 粤芯半导体加快启动第二期建设

据南方网报道,粤芯半导体市场及营销副总裁李海明表示,粤芯半导体一期项目产能为月产2万片,上半年还将逆势扩产,加快启动第二期的建设。

资料显示,粤芯半导体成立于2017年12月,是国内第一座以虚拟IDM为营运策略的12英寸芯片制造公司,拥有广州第一条12英寸芯片生产线,也是广东省及粤港澳大湾区目前唯一进入量产的12英寸芯片生产平台。

粤芯半导体项目一期于2017年12月奠基,2018年3月打桩施工,2018年10月主体结构封顶,2019年3月首批设备搬入,2019年6月生产设备调试完毕开始投片,2019年9月20日正式宣告投产,从打桩施工到投产只用了一年半时间。据介绍,粤芯半导体一期产品正在进行市场端验证,并爬坡量产。

2020年2月28日,粤芯半导体二期扩产项目成功签约,据悉,二期建设将新增投资65亿元,专注于65-90nm模拟工艺平台,生产高精度数模转换芯片、高端电源管理芯片、光学传感器、车载及生物传感芯片等产品。预计到2022年,粤芯半导体一期、二期将共达到月产4万片12寸的产能,将进一步满足粤港澳大湾区芯片市场的需求。

粤芯半导体总裁及首席执行官陈卫表示,二期项目建设,粤芯半导体除了满足粤港澳大湾区广阔民用和车用芯片市场的需求外,同时也聚焦于生物检测芯片、视频监控摄像头芯片、红外线测温控制芯片等生物安全与健康芯片产品的开发和运用上。

实话实说,疫情对全球半导体业到底有多大影响?

实话实说,疫情对全球半导体业到底有多大影响?

新冠肺炎疫情有向全球蔓延的趋势,中国境外感染人数持续攀升,韩国、日本、意大利、伊朗等国最为严重,这对全球半导体市场与供应链势必造成一定影响。年初业内曾经看好的2020年全球半导体市场将受到多大扰动呢?

日韩半导体供应链受到扰动

半导体作为全球化布局的产业,在新冠病毒疫情向全球蔓延的情况下,不可避免将受到影响。日前有媒体报道,SK海力士位于韩国利川工厂的一名员工曾与大邱市确诊病例密切接触被隔离,与该名员工接触的800名人员也都进行了隔离。同时也有消息称,三星位于龙仁市器兴区工厂的员工感染了新冠病毒。

研究机构分析师盛陵海指出,目前疫情向全球蔓延已经是大概率事件。在全球一体化的当下,疫情的扩散势必会对半导体产业造成影响。台湾经济研究院研究员刘佩真也指出,由于日韩在全球半导体供应链上具有关键地位,尤其在存储器、半导体材料、封测等领域,因此日韩确诊病例数暴增,也使日韩供应链产生了不确定性,恐将拖累今年全球半导体产业增长幅度。

从目前半导体产业分布状况来看,韩国是存储器重镇,全球市占达到73%。市调机构集邦科技的数据显示,三星电子DRAM市占率达到43%居冠,其次是SK海力士,占比29%。韩国疫情加重有可能影响到存储器供应链。需要注意的是,市场最近频频传出存储芯片价格或将大涨的消息。日本半导体工厂方面目前虽然没有关于疫情的消息披露,但是日本在半导体上游材料领域的地位十分重要,几乎占据了全球半导体材料市场的半壁江山,一旦受到疫情波及,问题将更加严重。

值得注意的是,近期美股的大跌更多是受到疫情在除中国之外世界各地蔓延的影响,尤其是在日本、韩国、意大利公布了大批确诊数字之后。这显示了日本和韩国在全球半导体领域占据着重要节点,一旦日韩受疫情影响而停工停产,那么全球半导体产业将受到重大扰动。

不过,盛陵海也指出,目前的情况还没有发展到这样严重的地步。毕竟半导体晶圆厂对于外界环境的要求非常高,三星、SK海力士等公司更是采取封闭式管理,因此目前半导体供应链出现危机的概率还是比较低的。现在的影响主要集中在需求端下滑的层面。 

疫情扩散是否会逆转全球市场回暖趋势?

年初之际,市调机构曾经普遍看好今年半导体市场走势,预测2020年市场将会回暖。然而,疫情扩散会不会逆转这种趋势呢?

业内人士韩晓敏表示,从2019年下半年开始,全球半导体市场已经开始触底反弹。在2019年末2020年初,市面上各家研究机构都有预测,且对2020的市场回暖普遍持乐观态度,预计增长率在5%~10%左右。目前,在疫情全球扩散的情况下,对市场增长预期普遍下修5%~7%,预计2020年最终的情况会是基本持平或者微涨。

由于疫情冲击了零售业,其中智能手机、大家电、汽车等都是重灾区。这些冲击反映到半导体领域,造成了市场需求的下滑。目前来看,今年第一、二季度半导体市场受影响较大,第三、四季度影响会有所缓解。同时,我们期待明年会有反弹。 

刘佩真则表示,随着疫情波及区域扩大,对供应面埋下很大不确定性,虽然半导体今年基本面不错,但预估增长脚步将受到牵制;先前预测可能有“高”个位数的增长率,如今增长率可能要下修至“中”个位数。

不过也有证券专家认为,目前来看半导体回暖的脚步是被推迟了,从原来的3—4月推迟到6—7月,或者更加往后。

我国半导体业应如何应对?

面对严峻的国外形势,中国半导体产业的发展将会受到何种影响?我们应当如何应对呢?韩晓敏指出,日韩两国与国内产业链关系比较紧密。韩国方面,三星、东部高科等企业有庞大的代工产能,国内非常多的设计企业均选择在韩国代工生产。这些企业恐怕会受到较大影响。

日本是全球最主要的半导体设备与材料基地,国内目前正在运营的以及正在扩产和新建的产线,对此都有严重的依赖。若相关设备和材料受疫情影响出现供应不足,对客户优先度不够高的国内客户将非常不利。

另外,还存在两方面的间接影响,一方面是由于韩国在面板、存储等领域的龙头地位,疫情的扩散恐将导致这些核心配件的短缺和涨价,进一步影响终端产品的出货与销售。另一方面,日韩欧美等均是全球电子产品的主要消费国,尤其是消费电子产品。疫情的影响对这些市场的终端产品销售会有直接影响,进一步也将传导到上游半导体企业。

面对这样的形势,我国半导体产业界只能积极应对。中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军指出,必须清醒地认识到,如果疫情在日、韩两国得不到控制,那么造成的影响一定是全球性的。不仅中国的半导体产业,而且全球的半导体产业以及下游产业都会被波及到。因此,不能简单地认为日韩疫情的发生是这些国家的事情,在全球化的大背景下,我们就是住在同一个村子里的邻居,在疫情面前,没有人可以独善其身。

但是,魏少军判断,从中长期看,本次新冠肺炎疫情只要应对得当,就不会对国内半导体产业产生太大的影响。最主要原因在于,国内经济的基本面没变、国际大形势没变、产业大趋势没变。从半导体全球化发展的情况来看,中国半导体产业作为世界半导体产业的重要组成部分,扮演着举足轻重的角色。根据2019年最新数据,在全球半导体产业下降12%的大背景下,中国半导体产业仍然取得了16%的增长,中国集成电路产品占世界的份额也从上年的7.9%上升到10.4%。旺盛的需求仍是最现实的发展驱动力。

对于企业来说,盛陵海指出,企业首先要做好自己的事情,不断提升自身应对疫情风险的能力,比如做好人员到位工作,加快复工复产。其次,要关注供应链情况,提前做好应对,避免短时的市场波动对生产造成影响,比如目前就有MLCC涨价的消息传出,企业应当及时调整策略。此外,市场也预期中国政府下半年可能会出台刺激经济的政策,这对下滑的市场将起到提振作用。

一季度正式投产!积塔半导体首批设备已搬入

一季度正式投产!积塔半导体首批设备已搬入

中建八局纪委微信指出,积塔半导体特色工艺生产线项目进展顺利,首批设备已搬入,目前正在进行市政、绿化及装饰装修施工,2020年一季度正式投产。

资料显示,积塔半导体特色工艺产线项目总投资达359亿元,是上海市重大工程,也是中国电子信息产业集团公司和上海市战略合作协议的第一个集成电路项目。

2018年8月,积塔半导体特色工艺生产线项目正式开工;2019年5月,该项目完成第一个阶段性里程碑——芯片主体厂房实现结构封顶;2019年12月,积塔半导体特色工艺生产线主设备正式搬入;2020年2月,该项目正在进行设备安装调试,土建收尾也已获得复工批准。

东方卫视当时报道指出,上海积塔半导体有限公司副总裁汪国兴表示,现在我们能如期完成投片这个目标是不变的,我们是有信心的,在3月底把片子投下去。

据悉,该项目是上海市首批复工的产业项目。根据规划,该项目目标是建设月产能6万片的8英寸生产线和5万片的12英寸特色工艺生产线,产品重点面向工业控制、汽车、电力、能源等领域。

项目建成后,将成为上海市集成电路产业集群的特色标签,助力临港发展成为产城高度融合、宜居宜业、生态低碳、滨海特色的新城。

广州或新添12英寸IDM厂 要求动工后18个月内建成并投产

广州或新添12英寸IDM厂 要求动工后18个月内建成并投产

近日,经广州南沙经济技术开发区管理委员会批准,广州南沙经济技术开发区规划和自然资源局公开挂牌出让1宗国有建设用地使用权。挂牌出让土地位置位于万顷沙镇智能网联汽车产业示范园东南侧、万泰路南侧,土地面积为162554平方米,规划用途为一类工业用地。

挂牌出让地块的基本情况和规划指标要求:

根据广州南沙区政府披露的消息,竞得人须承诺在广州市南沙区注册成立的具有独立法人资格的公司,注册资本不低于1亿元;主要从事集成电路研发生产,并承诺在竞得土地后须以IDM(垂直整合制造)模式建设年产不少于30万片的8英寸晶圆及芯片生产线及年产不少于5万片的12英寸晶圆及芯片生产线。

同时,竞得人核心技术团队须具备实现40纳米、28纳米芯片产品(包括数模混合产品设计与制造)的技术能力,具有建设运营不少于5座国内外知名半导体工厂的经验;竞得人须自土地移交之日起1个月内动工开发建设,18个月内建成并投产。

据悉,该土地网上挂牌时间(网上报价时间)为2020年3月2日至2020年3月11日15时。

莫大康:全球半导体业在积极的变革中

莫大康:全球半导体业在积极的变革中

观察近十来年的全球半导体业究竟发生了什么?首先映入业内的是定律已经趋缓,尺寸缩小快走到尽头,以及产业的发展模式稍有所改变,许多顶级的终端客户,包括苹果、华为、Facebook等开始自已研发芯片,它表明市场需要差异化,另外也反映终端客户提出更多的要求,目前市场无法满足它们。

之前是英特尔一家独大,如今它仍是很大,但是真正冲在前面的是苹果、华为、高通、三星、Nvidia、AMD、Xilinx等。然而细想起来,如果缺乏台积电,及ASML的EUV光刻机的支持,全球半导体业会是怎么样?。

台积电一马当先

推动半导体业进步由互联网时代转向移动时代,手机成为中心,而手机的创新离不开它的基带处理器、存储器、RF、CIS及功率电子等芯片的不断更新,所以台积电能跟踪定律,而帮助fabless等实现梦想。它的作用与地位非常穾出。

近期台积电的成功决不是偶然的,归纳起来有以下诸多方面:

· 具有张忠谋等卓越的领军人物

· 坚持代工模式,以客户优先

· 持续的加大研发与投入

· 全方位发展,如进入先进封装领域等

2019年它的营收高达347亿美元,晶圆产能每月226万片(8英寸计),平均价格每片高达1,530美元,其中16纳米FinFET及以下制程全年占比首次突破50%,达50.7%;其中7纳米从2018年第三季开始,营收占比节节攀升,至2019年第四季营收为36亿美元占比达35%,2019年7纳米的营收高达94亿美元,占比达27%。

台积电从2012年至2019年投入的研发费用高达192亿美元,平均每年24亿美元,超过联电、中芯国际、力晶科技、华虹宏力、世界先进五家公司的研发费用总和。

在2018年,台积电就以261种制程技术,为481个客户生产了10436种芯片。

台积电已于2019年试产5nm制程,它的南科18厂产能规划接近70,000片,囊括主要客户订单,包括Apple、海思、AMD、Qualcomm等。从设备商订单追加情况来判断,它的5nm与3nm量产都设定在18厂,因此除了既有的5nm产能外,也可能提前将3nm研发计划同步在18厂进行 。

台积电会在5纳米量产后一年推出5纳米加强版(N5+),与5纳米制程相较,在同一功耗下可再提升7%运算效能,或在同一运算效能下可再降低15%功耗。N5+制程将在2020年第一季开始试产,2021年进入量产。目标它的5纳米营收占全年的10%。

台积电从原来的晶圆制造代工角色,逐步跨界至封测代工领域(InFO、CoWoS及SoIC等封装技术),试图完整实体半导体的制作流程。

EUV光刻

之前对于EUV光刻的成功几乎很难想象,如今不容置疑已经真的成功。归结为产业链的共同努力及ASML的坚持不懈。

尽管EUV光刻从7纳米开始导入,可能在2纳米及以下,由于价格奇高而无法再推进下去,但是不可否认,近期半导体业如果没有EUV技术,至少产业可能发生暂时的减缓。所以EUV光刻技术的成功导入其功不可没。

格芯首席技术官Gary Patton表示,如果在5nm的时候没有使用EUV光刻机,那么光刻的步骤将会超过100步,会让人疯狂。所以EUV光刻机无疑是未来5nm和3nm芯片的最重要生产工具,未来围绕EUV光刻机的争夺战将会变得异常激烈。因为这是决定这些厂商未来在先进工艺市场竞争的关键。

据ASML的年报得知,2016年,他们总共才出货了四台EUV光刻机,2017年则交付了10台EUV系统。而2018年,ASML的EUV光刻机产量可以达到18台,但到2019年,全年EUV光刻机订单量达到了62亿欧元,总计出货了26台EUV光刻机。预计2020年交付35台,及2021年则会达到45台到50台的交付量,是2019年的两倍左右。

目前的250W光源应用在7nm甚至5nm都是没问题的,但到了3nm,对光源的功率需求将会达到500W,到了1nm的时候,光源功率要求甚至达到了1KW,这也不会是一个容易的问题。

EUV技术已成功在台积电,三星等生产线中开始实现量产,由于各种问题仍不少,包括它的掩膜、Pellicle,缺陷检测及光源功率等,所以EUV技术需要进一步完善。

由于EUV设备的价格每台约1.5亿美元,2019年它的销售额已上升至108亿美元,非常接近于排名第一应用材料公司的110亿美元。

结语

今年全球半导体业的发展态势变得更加扑朔迷离,受新冠疫情的影响,不但中国,如韩国及日本等也可能波及,所以未来半导体业的态势尚难预料。

从先进工艺制程角度,如逻辑工艺,目前到5纳米,预期2022-2023年能达3纳米,甚至2纳米及以下;DRAM,目前制程达1z纳米,约16-15纳米,未来采用EUV技术可能达近10纳米,而3D NAND,目前量产已达128层,至2025年时有可能超过300层。

半导体业持续不断的进步,依赖于市场需求上升及产业链的共同努力。从尺寸缩小角度定律可能止步,然而在5G,AI,IoT,自动驾驶等市场推动下,产业的自适性提高,产业的生存期仍很长。但是未来的技术,包括SiP,堆垒技术,AI,IoT,及自动驾驶等,挑战都很大,需要时间的积累。

部分地方集成电路投资过热?苗圩:克服盲目低水平重复建设

部分地方集成电路投资过热?苗圩:克服盲目低水平重复建设

1月20日,在国务院新闻办公室新闻发布会上,工业和信息化部部长苗圩介绍了2019年工业通信业发展情况,并答记者问。

有一些媒体的报道指出,当前集成电路产业在一些地方存在投资过热的迹象,对此,苗圩认为,目前国内确实存在集成电路制造业主体分散倾向,未来将保护好地方政府的积极性,同时克服盲目低水平的重复建设。

众所周知,我国是全球最大的集成电路消费市场,根据海关数据,2019年1月-11月,集成电路进口额达到2778.6亿美元,依然是排名第一的进口产品。当然,这里还有出口和使用以后复出口,就是我们国家生产的一些集成电路有出口、进口的集成电路搭载在一些电子信息产品上也有大量的出口,比如苹果手机就是一个典型例子,这里面不是净进口,是总进口。

苗圩指出,在近几年市场需求的驱动下,国内外集成电路的企业都纷纷看好中国这个大市场优势,在国内投资建设了若干条集成电路的生产线。从目前在建的生产线项目情况来看,新增产能与国内实际需求相比还有比较大的差距,但是也确实存在集成电路制造业主体分散的倾向。

集成电路制造的一条线投资额越来越大,现在大概一条高水平的线动则就要上亿美元以上的投入,而且仅仅凭一条线的产能,有的还实现不了现金流为正,在相当长时间内还实现不了企业盈利。在企业现金流为负的情况下,在企业不能盈利的情况下,还要不断加大研发投入,不断加大产能扩充,只有这样才能走出“死亡峡谷”。

下一步,工信部将进一步规范引导产业发展,坚持2014年制定的集成电路发展规划中提出的主体要集中、区域要集聚的原则,将跟发展改革委等有关部门一道,保护好地方政府的积极性,同时要克服盲目低水平的重复建设。

苗圩表示,要使这些从事集成电路的主体企业一步一步的从投资转向运营,在运营当中除了技术要取得成功之外,还要取得商业上的成功。所以在这个过程当中仍然有大量的工作需要做,但总体的发展势头还是良好的。

同是12英寸芯片厂,从打桩到量产粤芯比博世快了2年

同是12英寸芯片厂,从打桩到量产粤芯比博世快了2年

近日,博世(Bosch)旗下工业技术12英寸半导体项目团队参观访问粤芯半导体。

据粤芯半导体官方消息,面对日益增长的终端运用需求,博世已有的6英寸和8英寸芯片工厂不足以满足自身产品线对芯片的需求,进而把眼光投向于规模经济更高的12英寸芯片生产线,该生产线已于2018年3月打桩动工,4月24日举办了奠基仪式,2019年年底完工,预计2021年底正式投产,该12英寸芯片厂的产能为每月2万片。

粤芯半导体2018年3月打桩、10月主厂房封顶、2019年3月设备搬入,6月生产设备调试完毕开始“投片”,9月20日开始爬坡“量产”,从打桩到量产,粤芯半导体的速度比博世快了整整2年的时间。

资料显示,广州粤芯半导体技术有限公司成立于2017年12月,是国内第一座以虚拟IDM为营运策略的12英寸芯片制造公司,拥有广州第一条12英寸芯片生产线,也是广东省及粤港澳大湾区目前唯一进入量产的12英寸芯片生产平台。作为一家以市场为导向、民营资本为主导、政府全力支持的广东省本土企业,粤芯半导体以差异化、细分化、定制化的营运定位,联合芯片设计、封装测试、终端应用、产业基金等资源,为打造粤港澳大湾区半导体产业链跨出第一步。

粤芯半导体表示,广阔的芯片终端运用市场将助力博世和粤芯半导体的快速成长和战略合作。

湖北半导体三维集成制造创新中心揭牌

湖北半导体三维集成制造创新中心揭牌

1月18日,湖北省半导体三维集成制造创新中心在武汉揭牌,它是全国半导体三维集成制造领域首个省级创新中心,为以国家存储器基地为核心的湖北芯片产业,提供了更加坚强的创新驱动力。

该中心是我省落实国家“制造强国、网络强国”建设重大部署,加强半导体制造创新平台建设,提升半导体产业基础能力和产业链水平,应对国际竞争的重大举措。省制造强省建设领导小组组织专家认真评估,批准长江存储公司和武汉新芯公司为主体,在全国率先创建省级创新中心。

据介绍,该中心自筹备开始,就对照国家级制造创新中心建设要求,高标准推进共性技术研发、产业综合服务、成果转化育成等三大平台建设工作,将着力推进半导体工程化技术研发,突破多晶圆堆叠等半导体行业关键共性技术,积极探索三维集成制造技术商业化应用,不断加强行业影响力和辐射带动效应,全力争创国家级创新中心。

该中心还与北京大学、清华大学等多所大学及湖北省半导体行业协会等单位,在人才培养、知识产权、产业孵化等方面开展全方位合作,共建半导体产业生态。

为助推湖北“一芯两带三区”区域和产业发展布局,国家开发银行等12家银行与长江存储公司签订相关协议,为该公司扩规模、扩产能、促发展提供资金支持。

3nm渐行渐近,先进制程如何延续?

3nm渐行渐近,先进制程如何延续?

作为摩尔定律最忠实的追随者与推动者,台积电、三星已经挑起3nm的战局。据悉,三星已经完成了首个3nm制程的开发,计划2022年规模生产3nm芯片,此前台积电也计划2022年量产3nm。如无意外,3nm芯片将在后年到来,对半导体产业链提出新的挑战。

双雄剑指3nm

《韩国经济》杂志称,三星已成功研发出首个基于GAAFET的3nm制程,预计2022年开启量产。与7nm工艺相比,3nm工艺可将核心面积减少45%,功耗降低50%,性能提升35%。

按照三星的研发路线图,在6nm LPP之后,还有5nm LPE、4nm LPE两个节点,随后进入3nm节点,分为GAE(GAA Early)以及GAP(GAA Plus)两代。去年5月,三星的3nm GAE设计套件0.1版本已经就绪,以帮助客户尽早启动3nm设计。三星预计该技术将在下一代手机、网络、自动驾驶、人工智能及物联网等设备中使用。

以2022年量产为目标的台积电,也在按计划推进3nm研发。台积电首席执行官CC Wei曾表示,台积电在3nm节点技术开发进展顺利,已经与早期客户进行接触。台积电投资6000亿新台币的3nm宝山厂也于去年通过了用地申请,预计2020年动工,2022年量产。

台积电在7nm节点取得了绝对优势,在5nm也进展顺利,获得了苹果A14等订单。但三星并没有放松追赶的脚步,计划到2030年前在半导体业务投资1160亿美元,以增强在非内存芯片市场的实力。台积电创始人张忠谋日前对媒体表示,台积电与三星的战争还没有结束,台积电只是赢得了一两场战役,可整个战争还没有赢,目前台积电暂时占优。

制程如何走下去

众所周知,制程越小,晶体管栅极越窄,功耗越低,而集成难度和研发成本也将成倍提高。3nm是一个逼近物理极限的节点,半导体业内专家莫大康向《中国电子报》记者表示,3nm是一个焦点,不能仅靠台积电、三星的推进,还要看制造商和设备商等产业链各个环节的努力,例如环栅结构(GAA)的导入,EUV的高数值孔径镜头等。

3nm首先对芯片设计和验证仿真提出了新的挑战。集邦咨询分析师徐绍甫向记者表示,制程微缩至3nm以下,除了芯片面积缩得更小,芯片内部信号如何有效传递是一大关键。设计完成后,如何确保验证和仿真流程的时间成本不会大幅增加,也是芯片设计的一大挑战,需要EDA从业者的共同努力。此外,在做出更小的线宽线距之后,量产和良率拉抬是非常困难的事,需要制程技术的不断优化。

为了更快实现制程迭代和产能拉升,三星研发了专利版本GAA,即MBCFET(多桥道FET)。据三星介绍,GAA基于纳米线架构,由于沟道更窄,需要更多的堆栈。三星的MBCFET则采用纳米片架构,由于沟道比纳米线宽,可以实现每堆栈更大的电流,让元件集成更加简单。通过可控的纳米片宽度,MBCFET可提供更加灵活的设计。而且MBCFET兼容FinFet,与FinFet使用同样的制作技术和设备,有利于降低制程迁移的难度,更快形成产能。

3nm也对光刻机的分辨率及套刻能力提出了更高要求。针对3nm节点,ASML将在NXE 3400C的下一代机型导入0.55高数值孔径,实现小于1.7nm的套刻误差,产能也将提升至每小时185片晶圆以上,量产时间在2022—2023年。徐绍甫表示,3nm对于光刻机曝光稳定度与光阻剂洁净度的要求更加严苛。加上3nm需要多重曝光工艺,增加了制程数目,也就意味缺陷产生机率会提高,光刻机参数调校必须缩小误差,降低容错率。另外,清洗洁净度、原子层蚀刻机与原子层成膜机等设备的精度也要提高。

针对5nm及以下节点的封装,台积电完成了对3D IC工艺的开发,预计2021年导入3D封装。3D IC能在单次封装堆叠更多的芯片,提升晶体管容量,并通过芯片之间的互联提升通信效率。赛迪智库集成电路研究所高级分析师王珺、冯童向记者表示,台积电的中道工艺主要是通过制造和封装的紧密结合提高晶体管密度,会是发展路径之一,可进行模块化组装的小芯片(Chiplet)也是比较热门的发展路径。

何为增长驱动力

2014—2019年,手机和高性能运算推动着先进制程按照一年一节点的节奏,从14nm走向5nm。中芯国际联合CEO赵海军表示,成功的研发方法,不变的FinFet架构、设备和材料的配合,是推动14nm向5nm发展的重要因素。

目前来看,手机和高性能计算依旧是推动摩尔定律前进的重要动力。徐绍甫指出,在应用层面上,智能手机是3nm制程的重要战场,手机芯片从业者能负担高昂的研发经费,庞大的市场总量也能够分担其研发费用。另外,HPC应用,如CPU与GPU等,需要3nm制程来提升性能表现。芯谋研究总监王笑龙表示,3nm将主要面向对高速数据处理和传输有需求的产品,如CPU、网络交换机、移动通信、FPGA和矿机等。

3nm不是先进制程的终点,台积电对2nm已经有所规划,将以2024年量产为目标进行研发。比利时微电子研究中心(IMEC)在2019年10月召开的技术论坛上曾展示迈向1nm工艺节点的技术路线图。王珺、冯童表示,伴随高数值孔径EUV光刻机、选择性化学蚀刻剂、原子层精确沉积技术等的应用,未来10年,摩尔定律将继续延续。

制程要走下去,需要工艺路径的探索,也需要找到相应的商业场景。王笑龙向记者表示,对于资金密集型工艺,如果无法在消费市场得到应用,就难以收回成本,也不具备经济价值。徐绍甫表示,2nm之后的应用性与必要性还难以定义,从实验室走向量产具有相当的难度,必须具备获利能力才具有开发意义,在材料选择、制程技术、后段晶圆封装上势必要持续优化。

2020年半导体晶圆代工厂布局策略

2020年半导体晶圆代工厂布局策略

资本支出是晶圆代工厂对半导体产业未来趋势看法与投入状况的重要指标,在2019年全球经济不稳定造成的晶圆代工产业衰退下,晶圆代工厂若要提高资本支出,需有明确强劲动能支撑。

(Source:拓墣产业研究院,2019.12)

先进制程竞赛推动资本支出竞争,三星投资计划引关注

台积电为扩展7纳米产线与开发5纳米及以下制程技术,于2019年资本支出增幅约40%;另外,在5纳米产能规划上优于预期以及对先进封装厂的投资,皆是希望能在先进制程发展,持续拉开与竞争对手的距离。

从台积电在2020年布局来看,3纳米试产线的建置、2纳米先进研发中心厂房的建置,以及新8英寸厂产线和扩增先进封装产能等,可预期台积电在2020年资本支出将维持一贯的高水准,甚至可望持续增加,对于下游供应链厂商的助益效果及在产品竞争力上的进步仍相当可期。

三星(Samsung)晶圆代工业务在2019年资本支出也较2018年高,用于扩产7纳米产能与更先进制程研发。此外,三星在2019年4月宣布将于2030年前投入1,160亿美元发展半导体业务,重点将用在逻辑IC设计方面。在不造成三星集团的经济负担下,增加投资对于技术开发与市场布局将有助益,也能为其与台积电的军备竞赛做准备。

三星的10年投资计划在短期可能对技术发展有助益,但若从长期来看,观察重点仍在三星如何在市场上扮演好两种角色。

在晶圆代工方面,需免除客户对三星LSI同为竞争对手的疑虑;在IDM方面,则需考量提升设计与制造能力,并选择正确的应用领域以获得更好利润。因此,若同时要能对应两种商业模式且皆要获得好的结果,增加投资或许只能说是必要的第一步。

成熟制程厂商资本支出弹性调整,中国大陆厂商扩产计划最积极

相较于发展更先进制程所需增加的资本支出,在以成熟制程为主的厂商,则视市场需求变化弹性调整。

格芯(GlobalFoundries)与联电在先进制程开发暂缓脚步,没有较大的扩产计划,2019年资本支出预估持平或减少。联电受惠成熟制程,预估2020年接单状况良好,以目前市场关注的CMOS与OLED驱动IC来看,皆有好消息传出,2020年较有机会提高资本支出。

而格芯在2020年将交割出售给ON Semiconductor与世界先进的厂房,届时在产能分配上可能做出调整,较不易有扩产可能,因此预估2020年资本支出可能持平或小幅衰退。

相较之下,中国大陆晶圆代工厂商扩产计划则较为明确,展望2020年,中芯国际预计增加8英寸晶圆月产能25K,12英寸晶圆月产能30K;华虹半导体则计划补足12英寸晶圆规划的总产能,加上两家厂商皆有发展先进制程规划,未来资本支出还可望持续提升。

另一方面,在芯片自制的政策推动下,中国大陆不少晶圆代工厂2020年扩产计划仍相当积极,尤其在5G和车用等产业推升下,成熟制程也逐渐出现产能吃紧状况,加上市场普遍对2020年需求预估抱持正面态度,更加添晶圆代工厂商提高资本支出的信心。

值得注意的是,美中贸易摩擦虽释出正面讯息,仍不减中国大陆市场去美化趋势,无论是晶圆代工厂产能规划或上游硅晶圆到半导体设备厂商皆积极提升国产化供给占比。

加上2020年中国8英寸硅晶圆将逐步启动供应,虽从整体半导体市场来看可能出现供过于求状况,但对中国大陆境内市场来说是提升战力的一环,或将挹注中国大陆晶圆代工厂商额外的硅晶圆补给量以加速成熟制程布局。