标签：晶圆代工

据SEMI最新报告，2019年底，将有15个新Fab厂开工建设，总投资金额达380亿美元。在全球新建的Fab厂中，约有一半用于200毫米(8英寸)晶圆尺寸。自2000年以来，芯片厂家逐渐迁移到更高阶的300毫米(12英寸)的晶圆产线，200毫米晶圆尺寸生产线数量停滞不前，自2007年登顶后，其生产线数量逐渐开始下滑，市场随之出现供应紧张状态。如今，200毫米晶圆尺寸生产线再次迎来小幅度增长。

8英寸归来

据SEMI最新全球Fab厂预测报告，2020年将有一批新Fab厂项目投资开建，总金额达到500亿美元，比2019年增加约120亿美元。2019年全球新建Fab工厂将在2020年上半年开始配备设备，其中一些可以在2020年中时开始提高产能。值得注意的是，该报告称，至2020年，全球新建Fab厂每月将增加超过74万片8英寸晶圆。在2019年新建的15个新工厂项目中，8英寸晶圆将占比约50%。全球8英寸晶圆生产线的归来似乎在意料之中。2018年初，三星宣布对外提供成熟的8英寸晶圆代工技术服务，为中小型企业提供多项目晶圆服务(MPW)，主要在eFlash、显示器驱动IC、指纹传感器、RF/IoT等领域，并且在成熟的180nm、130nm、90nm技术之外，还包括了65nm的eFlash以及70nm的显示器驱动IC的解决方案。

除了三星，台积电也悄然布局8英寸生产线。2018年底，时隔15年，台积电再度出手兴建8英寸生产线。求是缘半导体联盟顾问莫大康表示，在先进制程工艺一路高歌猛进的台积电再度出手8英寸产线，其原因可能是为未来8芵寸代工在全球的垄断地位做铺垫。毕竟对于台积电，建新产线的资金并不是压力。无独有偶，在无锡投资新建8英寸晶圆代工厂的SK海力士，在今年传出消息，或将继续收购部分逻辑芯片制造商MagnaChip的晶圆代工厂，扩大其8英寸晶圆生产线。

集邦咨询分析师徐韶甫对《中国电子报》记者表示，2017年—2018年，8英寸晶圆市场供不应求，虽然2019年总体经济不稳定导致消费性市场需求减弱进而让原本预期需求量爆发的8寸需求市场下滑，但是预估2020年，8英寸晶圆的市场需求会逐渐恢复。

缘何复出?

据SEMI报告，新建Fab厂的8英寸产能，37%将专用于代工厂，24%用于内存以及17%用于MPU。

“物联网是8英寸产能未来最大的需求市场。”莫大康向记者表示，随着物联网应用的落地，传感器MEMS的使用量将大幅度上升。Gartner高级研究总监Sylvain Fabre非常意外于物联网通信的调查数据：5G通信的到来，使得高密度的连接得以提供，这将导致每平方公里最多可达一百万个传感器MEMS。除了物联网外，自动驾驶也将是传感器的重要应用。“自动驾驶不仅带动传感器的需求，对于功率半导体也会具有一定需求量，这都将带动8英寸晶圆产能的消耗。”赛迪顾问集成电路产业研究中心杨俊刚说。

“未来包含IGBT、MOSFET等功率半导体的使用量将会大幅度提升。这将带动8英寸晶圆的市场需求。”徐韶甫表示，随着电动车、5G等市场的发展，MEMS、感测、模拟与微控制元件等在物联网、移动装置的应用发展将持续延伸，带动8英寸晶圆的市场需求。

除此之外，NOR Flash存储器也是8英寸产能消耗方向之一。杨俊刚表示，目前存储器市场绝大部分是12英寸晶圆产能，少部分NOR Flash主要使用8英寸晶圆。“NOR Flash目前主要应用于智能手机摄像头中。摄像头的存储器，不需要大量的计算，因此DRAM或者NAND Flash有些大材小用，NOR Flash却正好满足需求。”杨俊刚说。据了解，目前NOR Flash主要应用在手机、PC、DVD、USBkey、机顶盒、网络设备及物联网设备等领域。

国内良机

“中国具有与世界先进水平相媲美的8英寸生产技术。8英寸是国内厂商发展的重要契机之一。”莫大康告诉记者，不论是从企业角度，还是从产业来说，8英寸产线是目前国内值得注重的方向。

今年中国5G牌照发放，这意味着人工智能、物联网、自动驾驶、智慧城市等诸多市场拉开新篇章。中国半导体产业如何在蓝海中抓住机遇?莫大康向记者表示，8英寸或将成为突破点。一方面，中国经过多年沉淀，部分企业在8英寸上的工艺技术，并不输于全球最领先的大厂。另一方面，发展8英寸生产线，可以为设备以及材料业提供更多的发展契机，从而带动整体半导体产业协同发展。

相对于刚刚起步的12英寸产线，8英寸制程可推动我国半导体产业推动设备及材料的联动。莫大康表示，目前国际大厂早已停产8英寸设备，这对我国设备厂商带来机遇。另一方面，成熟的产线可以帮助设备厂和材料厂进行测试，助力产品的检验和技术的推进。“中国半导体产业，只有在设备、材料产业链上有所突破，才能真正地满足国内现状的需求。”莫大康说。据了解，目前国内中芯国际、华虹宏力、上海先进、华润微电子、和舰科技等多家集成电路制造厂商已建成多条8英寸生产线。

“目前势头正劲的5G、物联网、人工智能等新市场，并非都需要最先进的12英寸工艺制程。存储计算、边缘计算等新形式的兴起，需要大量的8英寸产品，例如MEMS传感器等。在这些新兴市场的崛起时，全球厂商都处于同一起跑线，对我国起来说过相对公平。”莫大康说。

然而，8英寸产线的发展同样存在有待解决的问题。徐韶甫表示，8英寸产线扩产，首待解决设备问题。8英寸设备部份零件或整个设备已有停产或暂停生产状况，市场多以二手设备或改造的设备维持8英寸晶圆设备的需求。“即使8英寸设备供应商接单，产品交期也需要考量。”徐韶甫说。

在全球晶圆代工排名上，前五名的晶圆代工厂商囊括晶圆代工产业88%市占，较2018年同期成长0.8%。第一梯队台积电与Samsung以7nm先进制程为主要武器抢占市场分额，遥遥领先其他厂商。

而第二梯队的格芯（GlobalFoundries）、联电与中芯国际目前虽然没有提供7nm节点的制程代工服务，但为了供应更多因应新兴产业发展而造就的芯片需求，14/12nm节点的竞争关系仍然不容小觑。

格芯为巩固第二梯队首位席次，持续重点发展14/12nm制程

格芯在2018年底终止7nm研发后，在经营上接连采取出售策略。晶圆厂部分，出售位于新加坡的FAB 3E 8寸厂予世界先进，预计2019年12月31日交割，减少厂房的维护成本与平衡营收，届时8寸总产能减少35,000片/月。

位于美国纽约的12寸厂出售给ON Semiconductor，预计于2020年开始承接ON Semiconductor的产品代工业务，可确保一段时间稳定的订单状况，预计于2022年交割，届时12寸总产能减少约20,000片/月。

在业务部分，出售旗下ASIC业务Avera Semiconductor给Marvell，同样获得与Marvell长期的晶圆供应协议；而近日交易则是将位于德国的光罩制造设备与厂房出售给日本凸版印刷(Toppan)子公司Toppan Photomasks，并确保为其数年的稳定光罩供应，借以减低光罩开发成本。

格芯除了做精简瘦身确保成本管控与代工订单，也力求巩固14/12nm节点营收，与ARM合作展示12nm LP的高密度3D堆栈芯片，以及与Soitec签订长期SOI Wafer供应订单，目的就是在失去IBM与AMD等主要客户于7nm规划后，也导致12/14nm节点的订单减少，因此冀望以RF SOI技术在5G领域中受益，添加12/14nm节点新的营收项目，不在未来主流新兴趋势的芯片需求市场中缺席。

与同一梯队的厂商如联电、中芯国际等做比较，格芯在连连出售晶圆厂计划后可能使得总营收减少，日后与联电的差距将逐渐缩小，但保有既定的14/12nm营收情况，也是目前竞争对手较为弱势的项目，在市场需求上仍占有一席之地。

因此从技术层面来看，第二梯队在14/12nm的发展状况仍然重要，或将是能否持续保持产品竞争力的关键。

中芯国际预期2019年底实现14nm营收，技术层面加速追赶竞争对手

联电在7月营收创2019年以来佳绩，第二季营收比例以28nm最高，其余各节点营收分布平均，在芯片出货与产能利用率方面也持续上升，虽然对市场需求的后势看待保守，但较不会出现单一产品需求减少而严重影响营收状况。

不过可惜的是，联电停止12nm以下的技术研发，且根据第二季财报显示，联电14nm节点已2季无贡献营收，占比在整体营收内也很少，在诸如手机AP、HPC等芯片需求增加的市场中，可能无法获得明显的利多契机。

相较之下，中芯国际在国家政策与大资金加持下，14nm节点进展迅速，持续推升中国晶圆代工自给能力，甚至在第二季财报中，也宣称2019年底能贡献有意义的营收，推估将由海思与紫光展锐的产品为主。

由于紫光展锐的28nm手机AP有在联电投片，以近期紫光展锐积极往先进制程迈进的态势看来，28nm以下布局也会是未来的重点项目，倘若中芯国际的14nm良率能有一定水平，受到国家政策引导，未来紫光展锐可能会有新的开案落在中芯国际投片。

有鉴于半导体元件数量与性能需求越来越高，加上晶圆代工业务成熟发展，有越来越多非传统IC设计的消费者产品厂商投入芯片开发，在此氛围下，28nm以下发展是很重要的项目，因自16nm的FinFET鳍片式晶体管结构与28nm平面式HKMG不同，且16/14/12/10/7/5nm节点皆是以FinFET结构为主体，对于有长期规划芯片发展的厂商来说，16或14nm是重要的进入节点，往后也能延续性往先进制程迈进。

根据集邦咨询旗下拓墣产业研究院统计，时序进入传统电子产业旺季，市场对半导体组件需求会较上半年增加，预估第三季全球晶圆代工总产值将较第二季成长13%。

市占率排名前三名分别为台积电(TSMC) 50.5%、三星(Samsung) 18.5%与格芯(GlobalFoundries) 8%。然而，受到中美贸易摩擦持续延烧影响，消费者市场需求低于2018年同期，因此下半年半导体产业的反弹力道恐不如预期强劲。

观察主要业者第三季表现，全球市占率排名第一的台积电在7纳米节点囊括主要客群，包含苹果(Apple)、海思(Hisilicon)、高通(Qualcomm)、超威(AMD)等，7纳米制程产能利用率已近满载，加上部分成熟制程的需求逐渐回温下，预估整体合并营收表现不俗，第三季营收将较去年同期成长约7%；Samsung在晶圆代工方面凭借自家产品需求，及细分代工纳米节点以提供客户在选择上的弹性力抗产业跌势。

目前市面上除了华为与Samsung部分的5G手机使用自行研发的芯片外，其余品牌大多采用Samsung 10纳米制程量产的Qualcomm 5G Modem芯片X50，因而带动Samsung第三季营收较去年同期成长约3.3%。

GlobalFoundries近期透过出售厂房与芯片业务，以换取出售对象的稳定投片，同时借着RF SOI技术增加来自通讯领域的营收。不过，未来交割厂房后可能使营收减少，加上AMD积极布局7纳米产品线，恐将影响GlobalFoundries在12/14纳米制程的营收表现。

联电第二季受惠通讯类产品，包括低、中端手机AP，开关组件与路由器相关芯片等需求助力，产能利用率提升与出货量稳定增加，第三季可望维持营收成长。

中芯国际第二季受惠智能手机、物联网及相关应用带动需求，其55/65与40/45纳米制程营收表现出色，加上28纳米需求同样复苏中，第三季营收将可望持续成长。

另外，中芯国际开发中的14纳米制程良率若能维持一定水平，在政策辅导与内需市场加持下，预估海思与紫光展锐将有机会在中芯国际14纳米制程投片。

而华虹半导体受惠功率与电源管理组件等内需市场帮助，预估第三季营收将维持稳定成长。世界先进因电源管理产品营收表现亮眼，带动7月营收来到2019年高点，此需求将持续利好第三季营收，可望减缓驱动IC转投12寸趋势的冲击。

拓墣产业研究院指出，以整体晶圆代工市场来看，受到近期中美贸易摩擦变化剧烈影响，双方在关税上互相牵制，加上美国持续增加华为相关企业纳入实体列表，华为禁令在短时间内恐无法解除。而美中贸易的僵局持续影响终端产品包括手机、笔电、平板电脑、电视等全年的市场需求，导致上游的晶圆代工厂商，对下半年旺季需求表现看法仍趋向保守。

商务合作请加微信：izziezeng

加入集邦半导体交流群，请加微信：DRAMeXchange2019