晶圓代工廠商們的“新大陸”

根據(jù)TrendForce上個月發(fā)布的調(diào)查研究數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計2020年全球晶圓代工收入將同比增長23.8%，為十年來最高。

在晶圓代工營收創(chuàng)新高的背后，代表著市場對晶圓代工的需求越來越旺盛。在這種市場環(huán)境之下，晶圓代工廠之間的競爭也變得愈加激烈。尤其是進入到2020年以后，晶圓代工實力的較量不僅僅存在于各大廠商之間，這個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也受到了很多國家和地區(qū)的重視，因此，也推動了晶圓代工產(chǎn)業(yè)發(fā)生了一些新的變化。

晶圓代工廠商們的“新大陸”

此前已經(jīng)在很多報道中顯示，美國在全球制造業(yè)產(chǎn)能中所占的份額已從1990年的37%下降到今天的12%。

尤其是在半導(dǎo)體日益重要的今天，這一數(shù)字的變化引起了美國政府的關(guān)注。 為鼓勵美國本土的芯片制造業(yè)，美國政府接連出臺數(shù)項法案。

美國兩黨議員相繼提出了《2020年美國晶圓代工法案》（American Foundries Act of 2020，簡稱AFA）和《創(chuàng)造有益激勵生產(chǎn)半導(dǎo)體（芯片）法案》（Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors，簡稱CHIPS）。

邀請晶圓代工廠赴美建廠是美國提升本土芯片制造能力的重要途徑之一，而這或許也成為了晶圓代工廠商們的“新大陸”。

今年5月，臺積電宣布了其在美國的建廠計劃。根據(jù)臺積電的公告，該工廠將生產(chǎn)5nm芯片，規(guī)劃產(chǎn)能是2萬片每月。這將產(chǎn)生超過1600個高科技專業(yè)直接工作，以及半導(dǎo)體中的數(shù)千個間接工作。根據(jù)規(guī)劃，該工廠將于2021年開始建設(shè)，目標(biāo)是2024年開始生產(chǎn)，在2021到2029年的資本支出將會高達(dá)120億美元。

據(jù)臺媒最新報道顯示，臺積電赴美建廠的計劃已于12月22日得到了有關(guān)部門的正式批準(zhǔn)。 臺積電在美國建廠，也引起了其他晶圓代工廠的注意，尤其是三星。于是，繼臺積電之后，三星近期也有計劃在美國發(fā)展芯片制造業(yè)務(wù)。

據(jù)日經(jīng)的報道顯示，三星電子將擴建其在德克薩斯州的半導(dǎo)體工廠，以便為下一代制造設(shè)備騰出空間，因為三星正試圖與臺積電爭奪全球最大芯片代工廠桂冠。三星認(rèn)為，得克薩斯州奧斯汀的工廠在爭取美國科技公司的訂單中起著至關(guān)重要的作用。

日經(jīng)的報道中指出，三星的奧斯汀工廠于1997年開始批量生產(chǎn)存儲芯片。它于2010年進入代工制造階段，蘋果就是客戶之一。

盡管三星為該工廠花了170億美元，但那里的設(shè)備已經(jīng)過時了。據(jù)資料顯示，大約五年前，這家工廠只能生產(chǎn)14納米工藝節(jié)點的芯片，但落后于5nm工藝的三代。

該公司最終可能會在新的大規(guī)模訂單所需的先進設(shè)備上投資近10億美元。 但三星能夠順利實行該計劃也存在著一些變數(shù)，當(dāng)下的半導(dǎo)體貿(mào)易環(huán)境可能會影響其在美國實行建廠計劃。

英特爾晶圓代工身上的變數(shù)

今年7月，英特爾在其第二季財報會議上稱，由于其未來CPU將采用的7納米芯片技術(shù)進度較目標(biāo)落后，所以，公司考慮將其制造業(yè)務(wù)外包。

這則消息引起了業(yè)界的關(guān)注。眾所周知，目前全球晶圓代工廠當(dāng)中只有臺積電和三星具有7nm量產(chǎn)的能力，誰能獲得英特爾的訂單或許就能夠進一步擴大他們在代工領(lǐng)域的地位——根據(jù)摩根大通的推算，英特爾今年總營收可達(dá)600億美元，其中約259億美元來自數(shù)據(jù)中心事業(yè)群，另外的363億美元屬于客戶運算事業(yè)群。

以此推算，未來英特爾兩大事業(yè)群外包需求將分別有63億美元及102億美元，合計為晶圓代工市場創(chuàng)造高達(dá)165億美元的商機。 就在這則消息公布沒多久以后，在緊接著的8月中，英特爾在其2020年架構(gòu)日當(dāng)中發(fā)布了10nm SurperFin全新晶體管技術(shù)。

英特爾稱，這是該公司有史以來最為強大的單節(jié)點內(nèi)性能增強，帶來的性能提升可與全節(jié)點轉(zhuǎn)換相媲美。換言之，在SuperFin技術(shù)的加持下，英特爾推出的10nm工藝效能可以等同于7nm。

或許是新工藝為英特爾帶來了新的契機。于是，在今年10月的財報電話會議上，英特爾CEO Bob Swan在財報電話會議上對委外代工的計劃作出了新的回應(yīng)，他表示，英特爾將在2021年初決定是利用公司自己的技術(shù)，還是利用第三方代工廠制造7納米芯片。

根據(jù)Swan的說法，英特爾計劃使用的三個主要標(biāo)準(zhǔn)是：時間表可預(yù)測性，產(chǎn)品性能以及供應(yīng)鏈的經(jīng)濟性。

另外一方面，英特爾處理器早在今年以前就出現(xiàn)了供不應(yīng)求的狀況，尤其是其14nm產(chǎn)品。為了滿足市場需求，英特爾去年在14nm晶圓產(chǎn)能上的資本投入已經(jīng)創(chuàng)下歷史紀(jì)錄，除了擴充自家工廠的產(chǎn)能，英特爾還擴大了外包代工，便于英特爾自己生產(chǎn)更多的CPU處理器產(chǎn)品。

但進入到2020年以后，由于疫情的影響，遠(yuǎn)程辦公的趨勢更是推動了一波個人電腦需求的增長。在這種情況之下，據(jù)經(jīng)濟日報援引供應(yīng)鏈消息稱，在PC需求銷售熱潮下，英特爾自家12吋廠產(chǎn)能已經(jīng)滿載，因此需要擴大委外成熟制程產(chǎn)品。

聯(lián)電則是英特爾擴大成熟制程產(chǎn)品的受惠者。據(jù)經(jīng)濟日報的報道顯示，今年11月英特爾下單晶圓代工大廠聯(lián)華電子（聯(lián)電）28 納米制程，生產(chǎn)通訊 Wi-Fi 與車用相關(guān)芯片。

成熟工藝的春天

在今年當(dāng)中，聯(lián)電的勝利不僅僅只在收到了英特爾的委外代工（而且，根據(jù)經(jīng)濟日報的消息顯示，市場人士表示，聯(lián)電相關(guān)的生產(chǎn)最快也必須要到2021 年才開始，從而產(chǎn)生效益），今年8英寸晶圓需求量的猛增，或許才是聯(lián)電營收的功臣。

根據(jù)聯(lián)電的財報數(shù)據(jù)顯示，聯(lián)電累計前11個月營收為1615.32億元新臺幣（約57.25億美元），較2019年同期成長19.8%，營收超越2019年全年。

外資認(rèn)為，推動聯(lián)電營收成長的主要原因有三，一是聯(lián)電產(chǎn)能逼近滿載，可能提升8 英寸晶圓客戶比重，明年上半年將啟動新一輪漲價——這一消息，在聯(lián)電三季度的財報中也有體現(xiàn)，根據(jù)當(dāng)時聯(lián)電在其最新的財報會議上的內(nèi)容顯示，由于目前8英寸需求相當(dāng)強勁，產(chǎn)能持續(xù)緊俏，聯(lián)電已與客戶討論2021年的產(chǎn)品定價，預(yù)計2021年8英寸價格將調(diào)漲，而12英寸價格將維持平穩(wěn)。

其二，代工需求強勁，原先表現(xiàn)較弱的28 納米制程也大幅改善，產(chǎn)能利用率已拉升到9 成以上，部分制程能見度更達(dá)到6個月至一年——從聯(lián)電第三季度的財報中，就已隱隱顯現(xiàn)出了這種趨勢，從其第三季度的財報中看，其28nm營收占比為14%，產(chǎn)能利潤率達(dá)到97%。

當(dāng)時，聯(lián)電總經(jīng)理王石也曾指出，本季28nm持續(xù)獲得客戶的訂單，帶動營收增長。展望未來，預(yù)期28nm新設(shè)計訂單的數(shù)量將持續(xù)增加，有助聯(lián)電28nm產(chǎn)品終端市場及客戶群更加多元。

第三，聯(lián)電不再投入先進制程后，資本支出已大幅下滑，而這將有利于聯(lián)電的毛利保持在一個較高的水平上。 在種種利好消息之下，研調(diào)機構(gòu)集邦科技預(yù)估，聯(lián)電第四季營收約15.69億美元，年增13%，市占率達(dá)6.9%，超越格芯躍居全球第三大晶圓代工廠。

如此來看，成熟工藝也能擁有春天。

將登太行雪滿山

成熟工藝的市場需求不僅滋潤了聯(lián)電，相對起步較晚的中國大陸晶圓代工廠也有可能在這一市場中分到一杯羹，中芯國際是其中之一。 2019年第四季度，中芯國際14nm貢獻了1%的營收，這1%的營收，讓中國大陸晶圓代工產(chǎn)業(yè)看到了希望。

根據(jù)中芯國際在2020年第三季度的財報中顯示，得益于14nm工藝的爆發(fā)，其中單季營收首超10億美元，創(chuàng)歷史新高。據(jù)悉，中芯國際Q3季度不僅產(chǎn)能利用率達(dá)到了97.8%，而且先進工藝占比快速提升，14/28nm工藝占比達(dá)到了14.6%，上季度中是9.1%，去年同期是4.3%。

除此之外，中芯國際還在更先進的工藝上有了突破，據(jù)芯動科技今年10月發(fā)布的消息顯示，該公司已完成全球首個基于中芯國際FinFETN＋1先進工藝的芯片流片和測試，所有IP全自主國產(chǎn)，功能一次測試通過。

但中芯國際的發(fā)展依舊面臨著巨大的挑戰(zhàn)，美國的一紙禁令，為中心國際的發(fā)展設(shè)置了障礙。根據(jù)中芯國際在科創(chuàng)板中公示的招股書中顯示，2020年5月，美國商務(wù)部修訂直接產(chǎn)品規(guī)則（ Foreign-Produced- Direct Product Rule），據(jù)此修訂后的規(guī)則，若干自美國進口的半導(dǎo)體設(shè)備與技術(shù)，在獲得美國商務(wù)部行政許可之前，可能無法用于為若干客戶的產(chǎn)品進行生產(chǎn)制造。

如果說，這是間接對中芯國際的發(fā)展產(chǎn)生了影響，那么前不久，美國商務(wù)部將中芯國際列入“實體名單”則是更為直接的打壓。

對此，中芯國際也對該事件進行了回應(yīng)，中芯國際表示，經(jīng)公司初步評估，該事項對公司短期內(nèi)運營及財務(wù)狀況無重大不利影響，對10nm及以下先進工藝的研發(fā)及產(chǎn)能建設(shè)有重大不利影響，公司將持續(xù)與美國政府相關(guān)部門進行溝通，并視情況采取一切可行措施，積極尋求解決方案，力爭將不利影響降到最低。

新玩家也在覬覦晶圓代工市場

自今年3月開始，印度政府就接連推出了電子制造集群改進計劃（EMC 2.0）、績效掛鉤激勵（PLI）以及電子元器件和半導(dǎo)體推廣（SPECS）。

其中，生產(chǎn)關(guān)聯(lián)獎勵計劃（PLI）覆蓋40，951千萬印度盧比（合55億美元），這可能無法使印度的一家純晶圓代工廠直接受益，因為該計劃將以2019-20年度的生產(chǎn)或投資為基礎(chǔ)。

但擁有晶圓廠和產(chǎn)品的“集成設(shè)備制造商”也許會受益。 電子元器件和半導(dǎo)體推廣（SPECS）中所涉及到的資本支出包括工廠，機械，設(shè)備，相關(guān)公用事業(yè)，研發(fā)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓，或許是能夠為印度建造晶圓代工廠起到推動作用，但也有相關(guān)人士表示，有關(guān)“只有20％的翻新設(shè)備將被視為合格”的條款可能會對其建造晶圓代工廠造成一定的阻礙。

今年12月，印度政府再次正通過邀請投標(biāo)企業(yè)在該國建立半導(dǎo)體制造工廠。根據(jù)相關(guān)報道顯示，印度電子和信息技術(shù)部（MeitY）發(fā)布的消息顯示，擁有先進主流CMOS制程技術(shù)以生產(chǎn)處理器、存儲器、類比/數(shù)碼/混合訊號IC的業(yè)者，或者有意擴建印度現(xiàn)有晶圓廠者，屬意對象為制程達(dá)28納米以上、12寸晶圓、每月晶圓投片量3萬片以上者是他們有意合作的對象之一。

擁有先進化合物半導(dǎo)體新興技術(shù)，以生產(chǎn)高頻、高功率、光電子裝置，有意設(shè)立或擴建現(xiàn)有印度晶圓廠、最好是8寸晶圓以上者也是他們所青睞的合作對象。

此外，有意購并印度以外國家晶圓廠的印度企業(yè)或企業(yè)集團也是他們意向的對象。

另類的晶圓代工

眾所周知，建造一座晶圓廠所要的投資是一筆不菲的費用，再加上對工藝研發(fā)的投入，大規(guī)模的生產(chǎn)投入使得晶圓代工企業(yè)無法呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長。

而日本作為擁有IDM的基礎(chǔ)，在一些特殊工藝上，這些IDM廠商具有一定的優(yōu)勢，由此也存在著一批優(yōu)秀的人才。

有了技術(shù)的加持，日本要想在晶圓代工市場分到一杯羹，他們就想到了一種辦法，即對現(xiàn)有的晶圓代工模式進行再創(chuàng)新，這種模式被稱為是Minimal Fab。

今年4月，日本推出的迷你晶圓廠（Minimal Fab），瞄準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)時代小量、多樣的感測器需求，起價卻只要5 億日圓（1.7 億元臺幣）。

《日經(jīng)商業(yè)周刊》稱之為顛覆全球半導(dǎo)體業(yè)界的制造系統(tǒng)。

據(jù)相關(guān)報道顯示，這個由經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省主導(dǎo)，由 140 間日本企業(yè)、團體聯(lián)合開發(fā)的新世代制造系統(tǒng)，目標(biāo)是透過成本與技術(shù)門檻的大幅降低，讓汽車與家電廠商能自己生產(chǎn)所需的半導(dǎo)體及感應(yīng)器。

今年8月，日本橫河電機將日本最早的AIST 最小晶圓廠（Mini Fab）項目投入生產(chǎn)。據(jù)悉，它使用0.5英寸的晶圓，并且不需要潔凈室即可操作。 Mini Fab能否繼續(xù)走下去，或許市場會給我們答案。

晶圓代工產(chǎn)業(yè)在這一年中發(fā)生了諸多變化，當(dāng)我們將這些變化放在一起看時，2020年對于這個行業(yè)來說，或許又是一個關(guān)鍵節(jié)點。

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