芯片制造业增长不停歇 晶圆代工厂都在忙啥?

日期: 2018-04-17
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来源:
作者: 君科微
发布日期: 2018-04-17
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芯片制造业增长不停歇 晶圆代工厂都在忙啥?

随着汽车电子、智能运算等新应用的崛起,芯片的需求量急剧放大,晶圆代工产业迎来新增长点。与智能手机产业相比,新兴产业不光要求芯片制程先进,其所需的数量也更大。


纵观各大代工厂,台积电占有最先进的技术和最广大的市场份额,三星位居追赶者的位置,而此轮新产业爆发,也给本土代工厂带来重大机遇。


台积电:订单满载;南京厂投产;5nm、3nm开启进度


尽管iPhone X销量不足预期,使得A11处理器的订单量下降,但来自安卓手机、智能运算等领域的客户的订单重新使台积电的产能满载。


据了解,目前台积电16nm及更先进制程的产能已出现订单排队现象,这部分需求来自高通、台积电、博通、比特大陆等客户;8寸晶圆的成熟制程也是由去年一路满载。按当前形势预估,若苹果A12处理器如期在二季度投产,那么三季度出货时,台积电将有望创下单季营收新高。


由于芯片制造业的长期景气,台积电不断保持着高水平的投资额度。由于苹果A10芯片技术所需,台积电早就投入了扇出型晶圆级封装(FOWLP),继而开发出更优越的集成扇出型封装(InFO)。随着苹果7nm制程A12量产在即,台积电决定扩大InFO技术的产能。效果上看,此举将有利于半导体设备厂商,但会影响日月光、矽品等封装厂的运营。


另外,台积电位于南京的新厂现已投产,比原定的下半年有所提前,该厂引入16 nm FinFET工艺,先期月产能2万片,到2021年有望扩展至8万片。据了解,挖矿ASIC厂商比特大陆的16nm订单已全部从台南科的Fab 14转移至南京新厂,其首批订单预计5月出货;而南科厂的制程现已升级至12nm,其产能被英伟达联发科等客户全部包下。


先进制程方面,台积电也是紧抓不放。今年年初,台积电南科5nm厂破土动工,预计一期工程2019年完工并试产,2020年正式量产。至于3nm制程,台积电已定于台湾岛内,相关工作也将逐步启动。据了解,台积电已在新竹科技园区获得一块约30公顷的土地用来建设研发中心,专门从事3nm制程的研发。按规划,该中心将于2018年底或2019年初动工,随后于2021年开启运作。另外,台积电的3nm厂房也将于2020年在南科园区开工。


此外,台积电还将在今年年底推出7nm升级版工艺,并在此过程中导入极紫外光刻(EUV),以持续保持竞争优势。据IC Insights调研,台积电2017年研发支出同比增长20%,达到了26.56亿美元,在各大半导体厂商中排行第六。


三星:扩大代工业务;跟进晶圆级封装


为跟台积电竞争,三星去年已把晶圆代工业务升格为独立运作的部门。不过,三星的晶圆代工与台积电相差太远,要提升到与后者相一致的水平还需多费周折。


目前,三星代工业务已有eFlash、电源、显示驱动IC、影像感测器等项目。最近,三星宣布扩大晶圆代工业务,将物联网、指纹识别等领域纳入接单范围,采用自家的8英寸65 nm到180 nm的工艺制程。希望借升级业务充分发挥8寸晶圆的产能,尽可能扩大市场份额,并最终完成自家主导的晶圆代工生态系统。


另外,近日韩媒透露,三星计划将旗下一面板厂改装为封装厂,以此跟进扇出型晶圆级封装,打破台积电在该领域的绝对优势地位。不仅如此,三星规划在7nm制程导入极紫外光刻,甚至打算向光刻设备商ASML预定一年产量,以便拉近差距。不过,此计划遭到ASML拒绝,看来三星想在先进制程对台积电弯道超车不切实际。


现阶段,三星的晶圆代工业务不论是市场份额还是技术高度都跟其眼中的最大对手:台积电相差甚远,只能先从业务范围慢慢扩大,不积跬步无以至千里。


中芯国际:攻坚14nm;构建CIDM生态


中芯国际作为本土技术最先进的代工厂,肩负着攻坚高端制程的使命。虽然中芯国际最先进的工艺28 nm带来的收益在去年从5%上升到11.3%,但这样的水平尚不能打入高端芯片制造业去跟台积电等先进代工厂竞争,因此上攻14nm FinFET工艺成为中芯国际必然的选择。


今年,中芯国际资本投入预计19亿美元,主要用于扩充北京的两座12寸晶圆厂、上海的8寸和12寸晶圆厂,另外最重要的就是研发14nm工艺,而去年原台积电技术专家梁孟松的加入,使得中芯国际成功的希望大大增加,预计将在2019年上半年进行风险试产。


固然中芯国际是本土IC制造业旗手,但也不可忽视其面临的困难。由于14nm的巨额投入和来自于厦门联芯28nm制程的竞争,中芯国际短期获利承压。此外,对尚不具备14nm以上代工能力的中芯国际来说,高端芯片产业带来的红利也无法获取。因此,2018年对中芯国际来说是至关重要的过渡之年,其首要任务是保障14nm顺利研发并按时投产,其次是尽量提高28nm制程的营收比例,为公司带来足够的利润维以持资本投入。


除了对晶圆代工业务的布局外,中芯国际还主导中国本土的协同式集成电路制造(CIDM)模式,此模式由IC设计公司、终端企业与IC制造厂商共同参与,通过成立合资公司的方式将实现多方整合,从而保障产业链各环节资源共享、风险共担、能力协同。


近日,全国首个CIDM集成电路项目在青岛西海岸新区签约,该项目由张汝京创办的芯恩半导体科技有限公司牵头,其成果将支撑青岛市家电制造、汽车、机械制造等产业转型升级和创新发展。


联芯:28nm HKMG试产成功


继28nm Poly/SiON(纳米多晶硅)工艺试产成功后,厦门联芯又在今年2月搞定了更为复杂的28nm HKMG(高介电常数金属闸极)工艺,其试产良率高达98%。自此,中芯国际之后,联芯也能够提供上述两种28nm节点的工艺制程。


相较Poly/SiON工艺,HKMG可进一步提高芯片的集成度,更适合于手机芯片和网络芯片的需要。联芯此番成功试产,标志着本土代工厂商也具备了在上述领域争取份额的能力,更意味着我国IC自给率将上新台阶。


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