2012年晶圓代工景氣將有機會看見春燕歸來。雖然全球整體經濟仍面臨諸多挑戰(zhàn),但由于行動裝置的市場需求依舊強烈,對于具備體積小且可容納更多電晶體的先進奈米(nm)制程產品而言,更是炙手可熱。
根據(jù)市場研究機構IHSiSuppli指出,2012年全球晶圓代工市場產值將達296億美元,與2011年的265億美元相比,成長12%,大幅優(yōu)于2011年4%的年增率表現(xiàn)(圖1);主要系因平板裝置、智慧型手機與超輕薄筆電(Ultrabook)等熱門行動產品對電子元件的需求持續(xù)增加所致。預估20132015年全球晶圓代工產值規(guī)模仍將節(jié)節(jié)攀升,且年增率皆可維持兩位數(shù)的表現(xiàn)。
事實上,由于此波行動裝置發(fā)展熱潮對28奈米制程產品的需求殷切,已使臺積電出現(xiàn)產能吃緊狀況,正全力調整臺中科學園區(qū)十五廠產線,擴產28奈米制程產品,以因應訂單滿手的甜蜜負擔。
28奈米訂單淹腳目臺積電急調中科廠擴產
為紓解28奈米產能吃緊的情況,臺積電已緊急調整現(xiàn)有產能規(guī)畫,未來中科十五廠一四期廠房,將全數(shù)用于28奈米產品生產。同時,臺積電也將提高資本支出,添購28奈米制程設備,滿足晶片商持續(xù)高漲的代工需求。
臺積電執(zhí)行副總經理暨共同營運長蔣尚義(圖2)表示,臺積電上半年的訂單狀況目前看來相當不錯,除過往在28奈米制程的布局成效已慢慢彰顯外,下半年各式行動裝置新產品即將推出亦為成長動能之一。為提供客戶足夠產量的28奈米制造服務,臺積電已調動中科十五廠專注擴大該先進制程的產能。
除調整產能外,為因應28奈米需求持續(xù)高漲,今年臺積電資本支出也將從年初估計的60億美元持續(xù)向上調整。蔣尚義進一步指出,未來新增加的資本支出部分主要是添購28奈米制程的相關設備。由于28奈米制程許多機器設備不能與其他制程的設備通用,因此為擴大產量,勢必要加碼投資相關機具設備。
據(jù)了解,目前臺積電已規(guī)畫中科十五廠為28奈米生產主力基地,而竹科十二廠由于是研發(fā)聚落地,因此未來20奈米以及更先進的14奈米都將在此發(fā)展。至于南科十四廠第五期與第六期也將全力發(fā)展20奈米,而不會加入28奈米制程項目。
值此28奈米需求旺盛同時,臺積電亦已積極布局新制程,鞏固市場地位。
沖刺20奈米產能臺積電南科新廠動土
為擴充20奈米先進制程未來產量,全球晶圓代工龍頭臺積電于4月9日在南科舉行十四廠第五期動土典禮,預計2013年底即可開始量產20奈米制程產品。
臺積電董事長暨執(zhí)行長張忠謀(圖3)表示,繼竹科十二廠第六期先行試產20奈米制程后,臺積電為持續(xù)鞏固全球晶圓代工廠的領先地位,并滿足客戶對半導體先進制程的需求,決定將旗下南科十四廠第五期也加入此一先進制程的生產行列,并為下一個新制程所帶來的商機做好準備。
張忠謀進一步指出,南科十四廠第五期為臺積電第二座具備20奈米制程能力的超大型12吋晶圓廠,未來季產能預計將可達三萬片。
第五期占地總面積連同正在規(guī)畫中的第六期廠房合計高達87,000平方公尺,為一般12吋晶圓廠的四倍,將成為臺積電日后20奈米最大的生產基地。
據(jù)了解,臺積電南科十四廠一到四期的廠房主要生產0.13微米(μm)40奈米制程的產品,隨著產能陸續(xù)開出且良率不斷提升,今年單季總產能可望達到五十五萬片,為全球產能最高的12吋晶圓廠,每年總產值估計可超過60億美元,而未來在第五期及第六期落成后,兩期合計產值也將具有同等規(guī)模。
目前臺積電南科十四廠員工總數(shù)為4,600位,隨著新廠擴建,員工數(shù)亦將倍數(shù)成長。張忠謀表示,第五期與第六期可望再創(chuàng)造4,500個工作機會,其中將招聘2,500位高階主管人員與2,000位技術人員,為南臺灣半導體產業(yè)培育新血,并為臺灣與臺積電持續(xù)注入向上成長的動能。
事實上,不光是南科十四廠持續(xù)擴建當中,臺積電目前在竹科十二廠也正進行第六期整地工程,且去年底中科十五廠第三期也已開始興建,顯見該公司已于全臺北、中、南三地同步推動擴產計畫,以滿足客戶龐大的需求,并擴大與聯(lián)電、格羅方德(Globalfoundries)以及三星(Samsung)等競爭對手的產能差距。
值得注意的是,南科十四廠第五期在施工時,工程人員意外發(fā)現(xiàn)有不明陶片在沙層中,為第五期興建計畫增添變數(shù)。張忠謀補充表示,即使日后此出土陶片被確認為歷史古跡造成第五期興建工程延宕,亦不會影響臺積電20奈米廠房擴充計畫,因為第六期預定地可隨時替補。
此外,臺積電為響應環(huán)保,南科十四廠日前已通過美國LEED綠建筑黃金認證,透過特殊廢棄與污水處理技術,目前該廠已可較10年前減碳47%,而廢水回收率則可高達92%;未來,新廠房亦會符合相關綠建筑認證要求。
另外,臺積電近年來不但持續(xù)強化晶圓代工業(yè)務,亦逐漸跨足到半導體后段封裝等系統(tǒng)整合的業(yè)務,借此擴大整體營收。蔣尚義對此表示,臺積電現(xiàn)階段主要鎖定的封裝市場為毛利率較高的三維積體電路(3DIC)高階封裝,此一新技術若透過同一晶圓代工廠前、后段一次整合,不僅可為客戶降低制造成本,且晶片效能表現(xiàn)也會較過去交付不同廠商分段整合更佳。
事實上,日前現(xiàn)場可編程閘陣列(FPGA)供應商Altera即已采用臺積電CoWoS平臺技術進行3DIC封裝,以提高晶片效能。CoWoS為一種整合生產技術,先將半導體晶片透過ChiponWafer的封裝制程連接至矽晶圓,再把此CoW晶片與IC基板連結,整合而成CoWoS,臺積電預計明年可開始進入生產階段。
至于更先進的14奈米制程技術,現(xiàn)今仍在實驗室階段。蔣尚義補充,臺積電在晶圓制程方面的技術,目前已比其他競爭對手快上三四季,為保持并擴大領先優(yōu)勢,未來亦將持續(xù)戮力研發(fā)先進制程,今年會是28奈米制程商機起飛年,明、后年則是20奈米產品開始進入市場,而14奈米則尚未有確切時間表。
盡管目前臺積電在制程布局上仍處市場領先地位,但仍有許多競爭對手在后頭急起追趕中,包括三星、格羅方德(GlobalFoundries)及英特爾,均是不容小覷的勁敵。其中,英特爾日前更挾22奈米技術,搶得第三家FPGA業(yè)者代工訂單,威脅性再度攀升。
繼Achronix和Tabula后,英特爾又成功取得第三張晶圓代工訂單,為專門開發(fā)網路流量處理器(NetworkFlowProcessor,NFP)的晶片商Netronome生產22奈米產品,進一步擴張晶圓代工業(yè)務。[!--empirenews.page--]
英特爾技術暨制造團隊副總裁SunitRikhi表示,英特爾將提供整合式的供應鏈資源并以22奈米制程3D三閘極(Tri-Gate)電晶體技術為Netronome生產網路流量處理器。而透過此次合作,也可進一步優(yōu)化Netronome的網路流量處理器和英特爾的制程技術。
值得注意的是,Netronome的網路流量處理器,在導入英特爾的各項工具、制程及專利技術后,可增進緊密耦合、連接技術和制造的能力,加上英特爾晶圓廠在整合、封裝和測試的技術優(yōu)勢,有助于Netronome節(jié)省開發(fā)時間和成本,加速產品上市時程,以及提供網路流量處理器供應不中斷的保證。
根據(jù)雙方合作協(xié)議,Netronome有權使用英特爾的電子設計自動化(EDA)工具,對提升裸晶品質及封裝前后的產品良率大有助益。此外,Netronome是市場上唯一采用的英特爾架構(IA)并以緊密耦合設計的網路流量處理器,藉由IA在網路、通訊和安全應用的成功,可補足且拓展Netronome的市場影響力。
事實上,Netronome最新推出的網路流量處理器,便是采用英特爾所授權的技術,雙方在2007年11月簽署技術授權協(xié)議,Netronome并于去年進行產品量產和出貨;此外,由英特爾代工的Netronome處理器,將于2013年開始供應樣品。
據(jù)了解,英特爾首批代工的產品,是替Achronix代工的FPGA處理器,系采用英特爾的22奈米制程鰭式場效電晶體(FinFET)技術,預計即將于今年上半年問世。
囊括48%市占率臺積電穩(wěn)坐晶圓代工龍頭
根據(jù)Gartner統(tǒng)計資料顯示(表1),2011年半導體晶圓代工廠市占率及營收龍頭位置仍是由臺積電蟬聯(lián),二、三名則分別為聯(lián)電與格羅方德。其中,臺積電2011年營收為145億3,300萬美元,約占該年度全球晶圓代工產值總額的一半,市占率從2010年的47.1%提升為48.8%,持續(xù)在市場上遙遙領先其他競爭對手。
值得注意的是,2011年三星的晶圓代工營收達4億7,000萬,全球排名第九。若將三星來自蘋果(Apple)的10億美元晶圓業(yè)務營收計入其晶圓代工總營收,該公司在全球晶圓代工市場的排名可望躍居至第四,急起直追之勢相當明顯。
2011年晶圓代工產業(yè)主要成長動能仍為通訊產品、消費性電子和資料處理業(yè)務,分別占整體產值的42.7%、20.9%和20.3%。其中,無晶圓廠(Fabless)客戶和整合元件制造商對晶圓代工的營收貢獻分別為77.8%與20.2%,其余則來自系統(tǒng)廠商。若以地區(qū)畫分,美洲、亞太區(qū)、歐洲與日本對晶圓代工的營收貢獻分別為62.8%、22.2%、10%與4.9%。
值得一提的是,為規(guī)避標準型動態(tài)隨機存取記憶體(CommodityDRAM)價格容易受景氣波動影響的經營風險,力晶于2011年將業(yè)務主力轉向營運自主性高、獲利相對穩(wěn)定的晶圓代工服務,并創(chuàng)下4億3,100萬美元的營收佳績,較2010年大幅增長189.3%,并首度躋身前十大晶圓代工廠排名之列。
Gartner研究總監(jiān)王端(圖4)進一步表示,受到平板電腦、智慧型手機等后PC時代產品影響下,傳統(tǒng)PC的出貨力道開始逐漸衰退,連帶導致DRAM景氣委靡不振。力晶為擴大營收,于去年采取策略性轉型,將業(yè)務重心從DRAM逐漸轉移至相對穩(wěn)定的晶圓代工業(yè)務以及儲存型快閃記憶體(NANDFlash)。其中,晶圓代工的比重已拉升至60%,而DRAM的比重已逐步降至1520%。
有鑒于此,力晶轉型成功亦清楚反應在營收數(shù)字上。該公司2010年晶圓代工方面的營收僅1億4,900萬美元,且全球市占率僅為0.5%,全球晶圓代工廠排名屈居第十九位。而2011年積極轉型后,不僅晶圓代工業(yè)務營收大幅成長三倍,市占率亦攀升為1.4%,排名也擠進前十大。
整體而言,晶圓代工市場產值在今年將有機會營收持續(xù)向上,意味著半導體產業(yè)的景氣將可較去年更佳。