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【制造/封测】晶圆代工呈现二元发展态势

来源:中国电子报    原作者:陈炳欣    

近日,拓墣产业研究院发布报告显示,第二季度全球前十大晶圆代工企业除华虹半导体受益于智能卡、物联网、汽车电子用MCU和功率器件需求稳定,营收与去年同期持平,其余公司包括台积电在内营收都出现下滑,平均下跌幅度达到8%。拓墣产业研究院预测,2019年全球晶圆代工产业或将出现十年来首次负增长。那么,晶圆代工业未来如何发展?

短期下跌年底或现负增长

从近期市场表现来看,去年下半年开始的半导体下行周期影响程度超出最初预计。近日,博通公司发布财报表示,受外部紧张局势等因素影响,该公司今年销售额减少20亿美元。此举使博通股票下跌8.6%,公司市值减少90多亿美元。同时拖累美国其他芯片制造商高通、应用材料、英特尔、赛灵思下跌股价1.5%至3%。

半导体市场整体需求趋冷也给晶圆制造业带来冲击。根据拓墣产业研究院发布的报告,2019年第二季度全球晶圆代工需求持续疲弱,各厂营收与去年同期相比普遍下滑,预估第二季度全球晶圆代工总产值将较2018年同期下滑约8%。其中值得关注的是晶圆代工龙头台积电,第二季度同样出现同比下跌,跌幅为4%。

那么,本次市场寒冬将对晶圆代工产业造成多大影响呢?拓墣产业研究院的预测是2019年全球晶圆代工产业将出现十年来首次的负成长,总产值较2018年衰退近3%。对此,台积电企业讯息处资深处长孙又文表示,此次下行周期的影响超出年初的预计。原来,业界普遍认为本轮下滑主要是受到存储芯片价格下跌的影响,对逻辑芯片的影响不大。可从现在市场情况来看,影响范围可能会比预计的要大。第二季度由于市场需求继续疲弱,半导体公司的库存水位偏高,库存消化不如预期。更主要的是全球政经局势的不确定性变动也传导到了半导体行业。原来对2019年晶圆代工业的预测是小幅增长,从现在的形势来看却不排除2019年全球代工业营收趋于负增长的可能性出现。

长期看好大厂争相开发尖端工艺

虽然晶圆代工市场今年有可能出现负增长,但是业界对于半导体业特别是晶圆代工业的长期走势仍然看好。在日前召开的台积电2019中国技术论坛(TSMC2019 Technology Symposium)上,台积电总裁魏家哲就指出,5G的落地、人工智能的发展,都需要应用半导体芯片,而这必将带动对半导体制造的需求攀高,晶圆代工长期向好。与此同时,市场多元化的发展,对半导体技术也提出了更高的要求。低能耗、高性能,以前这种很难同时兼顾的要求,现在已经被用户不折不扣地提了出来。在此情况下,代工企业将不得不向着更尖端的工艺节点,如7nm/5nm/3nm开发和演进。

魏家哲介绍了台积电在先进工艺上的发展规划,台积电已经于2018年量产了7nm工艺(N7)。今年台积电还将实现加强版的7纳米工艺即N7+,将在芯片的部分关键层生产中导入EUV设备,从而减少光罩的采用,降低成本,提高制造效率。台积电副总经理张晓强特别强调了6nm工艺(N6)平台。这是台积电7纳米的另一个升级版,计划明年量产,同样采用了EUV设备。由于其可以利用N7的全部IP,N7的客户可以更便捷地导入,在提高产品性能的同时兼顾了成本。

5纳米工艺(N5)台积电目前已经开始导入试产,计划于2020年上半年量产。此外,台积电还透露了一个N5P的节点,以前较少被提及。这是一个5纳米工艺的加强版,有点像7纳米节点的N7+。资料显示,N5P在恒定功率下可提高+7%的性能,或在恒定perf下比N5降低约15%的功率。预计该工艺平台将在N5的下一年推出,即2021年量产。N7、N7+、N6、N5、N5P细分的工艺平台体现了台积电应对市场多元化需求的尝试。

三星在先进工艺方面的发展也很快。根据三星在2018年公布的未来工艺路线图,7nm节点中,三星选择跳过LPE低功耗,直接进入7nm EUV;今年下半年开始推6nm工艺;5nm工艺今年4月份完成开发,下半年首次流片,2020年量产;4nm工艺今年下半年完成开发。真正发生重大变革的是3nm节点,因为3nm开始,会放弃FinFET转向GAA晶体管,三星的3nm GAE工艺已经发布了1.0版PDK,将于2020年进行测试,2021年量产,后续还有优化版3GAP工艺,还在继续优化改良中。

二元发展趋势明显中国大陆代工需走差异化路线

随着台积电与三星在工艺节点上的竞争,晶圆代工行业的二元化发展趋势也将日益明显。自从去年格罗方德宣布暂停所有7纳米FinFET技术研发后,未来半导体晶圆制造领域战局将呈现英特尔、台积电、三星三强鼎立,而晶圆代工战局会是台积电、三星捉对厮杀的局面。这表明,如今代工业已经显现出类似的二元化发展态势,一部分厂商在先进制程上激烈争夺,另一部分则在力所能及的领域寻找机会。

随着工艺特征尺寸继续微缩,这种趋势也将越来越明显,到最后占领先进工艺市场的第一集团只有一家或两家,剩下的竞争者或者被并购或者退到第二集团。近年来,中国大陆持续投入发展晶圆制造业。根据国际半导体产业协会SEMI的报告,中国大陆目前有超过25座新的晶圆厂正在兴建或规划当中,且新建的晶圆厂也主要集中于晶圆代工领域。在这样的行业大趋势面前,中国的代工厂应当如何发展呢?

孙又文直言,半导体行业历来遵循大者恒大的准则,行业第一名吃肉,第二名喝汤,再往后的企业利润就会更低。目前已过了发展晶圆制造的最佳机遇期,发展晶圆代工势必面临高投资、人才缺口以及盈利压力等挑战。

对此,中金公司报告指出,预计未来 1~2年内受市场需求不振影响,还很难对代工行业形成有力的需求刺激,国内企业需克服短期市场影响。从长期来看,国内代工厂市占率,与台积电等龙头大厂仍有不小差距,不过另一方面也说明了我国大陆本土企业的市场增长空间仍然巨大,前景向好。一旦拥有先进的技术或差异化产品,加上地域优势,可以抢占更大的市场份额。

半导体专家莫大康也提出差异化竞争的策略。他表示,坚持“先进工艺与成熟工艺两条腿走路”的发展策略,将使道路走得更加稳健。从市场层面观察,随着物联网的兴起,特色工艺的重要性正日渐凸显。物联网市场是半导体业内的杀手级应用,不需要依赖先进工艺制程,其产品设计和制程模式在成熟工艺制程下将非常匹配中国大陆企业。因此,中芯国际应对市场的策略是专注先进制程开发,同时在特色工艺上深耕细作,坚持两条腿走路,确保在业界的竞争优势。

图片声明:封面图片来源于正版图片库:拍信网

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