28奈米先进制程需求飙升半导体晶圆代工景气回暖
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根据市场研究机构IHS iSuppli指出,2012年全球晶圆代工市场产值将达296亿美元,与2011年的265亿美元相比,成长12%,大幅优于2011年4%的年增率表现(图1);主要系因平板装置、智慧型手机与超轻薄笔电(Ultrabook)等热门行动产品对电子元件的需求持续增加所致。预估20132015年全球晶圆代工产值规模仍将节节攀升,且年增率皆可维持两位数的表现。
图1 2011~2015年全球晶圆代工产值分析 |
事实上,由于此波行动装置发展热潮对28奈米制程产品的需求殷切,已使台积电出现产能吃紧状况,正全力调整台中科学园区十五厂产线,扩产28奈米制程产品,以因应订单满手的甜蜜负担。
28奈米订单淹脚目台积电急调中科厂扩产
为纾解28奈米产能吃紧的情况,台积电已紧急调整现有产能规画,未来中科十五厂一四期厂房,将全数用于28奈米产品生产。同时,台积电也将提高资本支出,添购28奈米制程设备,满足晶片商持续高涨的代工需求。
台积电执行副总经理暨共同营运长蒋尚义(图2)表示,台积电上半年的订单状况目前看来相当不错,除过往在28奈米制程的布局成效已慢慢彰显外,下半年各式行动装置新产品即将推出亦为成长动能之一。为提供客户足够产量的28奈米制造服务,台积电已调动中科十五厂专注扩大该先进制程的产能。 图2 台积电执行副总经理暨共同营运长蒋尚义指出,为进一步扩大公司整体营收,除晶圆代工外,台积电亦开始跨足晶圆到封装的系统整合业务。
除调整产能外,为因应28奈米需求持续高涨,今年台积电资本支出也将从年初估计的60亿美元持续向上调整。蒋尚义进一步指出,未来新增加的资本支出部分主要是添购28奈米制程的相关设备。由于28奈米制程许多机器设备不能与其他制程的设备通用,因此为扩大产量,势必要加码投资相关机具设备。
据了解,目前台积电已规画中科十五厂为28奈米生产主力基地,而竹科十二厂由于是研发聚落地,因此未来20奈米以及更先进的14奈米都将在此发展。至于南科十四厂第五期与第六期也将全力发展20奈米,而不会加入28奈米制程项目。
值此28奈米需求旺盛同时,台积电亦已积极布局新制程,巩固市场地位。
冲刺20奈米产能台积电南科新厂动土
为扩充20奈米先进制程未来产量,全球晶圆代工龙头台积电于4月9日在南科举行十四厂第五期动土典礼,预计2013年底即可开始量产20奈米制程产品。
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台积电董事长暨执行长张忠谋(图3)表示,继竹科十二厂第六期先行试产20奈米制程后,台积电为持续巩固全球晶圆代工厂的领先地位,并满足客户对半导体先进制程的需求,决定将旗下南科十四厂第五期也加入此一先进制程的生产行列,并为下一个新制程所带来的商机做好准备。 图3 台积电董事长暨执行长张忠谋表示,南科十四厂第五期以及第六期将会成为全球最大的20奈米制程生产基地。
张忠谋进一步指出,南科十四厂第五期为台积电第二座具备20奈米制程能力的超大型12吋晶圆厂,未来季产能预计将可达三万片。
第五期占地总面积连同正在规画中的第六期厂房合计高达87,000平方公尺,为一般12吋晶圆厂的四倍,将成为台积电日后20奈米最大的生产基地。
据了解,台积电南科十四厂一到四期的厂房主要生产0.13微米(μm)40奈米制程的产品,随着产能陆续开出且良率不断提升,今年单季总产能可望达到五十五万片,为全球产能最高的12吋晶圆厂,每年总产值估计可超过60亿美元,而未来在第五期及第六期落成后,两期合计产值也将具有同等规模。
目前台积电南科十四厂员工总数为4,600位,随着新厂扩建,员工数亦将倍数成长。张忠谋表示,第五期与第六期可望再创造4,500个工作机会,其中将招聘2,500位高阶主管人员与2,000位技术人员,为南台湾半导体产业培育新血,并为台湾与台积电持续注入向上成长的动能。
事实上,不光是南科十四厂持续扩建当中,台积电目前在竹科十二厂也正进行第六期整地工程,且去年底中科十五厂第三期也已开始兴建,显见该公司已于全台北、中、南三地同步推动扩产计画,以满足客户庞大的需求,并扩大与联电、格罗方德(Globalfoundries)以及三星(Samsung)等竞争对手的产能差距。
值得注意的是,南科十四厂第五期在施工时,工程人员意外发现有不明陶片在沙层中,为第五期兴建计画增添变数。张忠谋补充表示,即使日后此出土陶片被确认为历史古迹造成第五期兴建工程延宕,亦不会影响台积电20奈米厂房扩充计画,因为第六期预定地可随时替补。
此外,台积电为响应环保,南科十四厂日前已通过美国LEED绿建筑黄金认证,透过特殊废弃与污水处理技术,目前该厂已可较10年前减碳47%,而废水回收率则可高达92%;未来,新厂房亦会符合相关绿建筑认证要求。
另外,台积电近年来不但持续强化晶圆代工业务,亦逐渐跨足到半导体后段封装等系统整合的业务,借此扩大整体营收。蒋尚义对此表示,台积电现阶段主要锁定的封装市场为毛利率较高的三维积体电路(3D IC)高阶封装,此一新技术若透过同一晶圆代工厂前、后段一次整合,不仅可为客户降低制造成本,且晶片效能表现也会较过去交付不同厂商分段整合更佳。
事实上,日前现场可编程闸阵列(FPGA)供应商Altera即已采用台积电CoWoS平台技术进行3D IC封装,以提高晶片效能。CoWoS为一种整合生产技术,先将半导体晶片透过Chip on Wafer的封装制程连接至矽晶圆,再把此CoW晶片与IC基板连结,整合而成CoWoS,台积电预计明年可开始进入生产阶段。
至于更先进的14奈米制程技术,现今仍在实验室阶段。蒋尚义补充,台积电在晶圆制程方面的技术,目前已比其他竞争对手快上三四季,为保持并扩大领先优势,未来亦将持续戮力研发先进制程,今年会是28奈米制程商机起飞年,明、后年则是20奈米产品开始进入市场,而14奈米则尚未有确切时间表。
尽管目前台积电在制程布局上仍处市场领先地位,但仍有许多竞争对手在后头急起追赶中,包括三星、格罗方德(Global Foundries)及英特尔,均是不容小觑的劲敌。其中,英特尔日前更挟22奈米技术,抢得第三家FPGA业者代工订单,威胁性再度攀升。[!--empirenews.page--]
继Achronix和Tabula后,英特尔又成功取得第三张晶圆代工订单,为专门开发网路流量处理器(Network Flow Processor, NFP)的晶片商Netronome生产22奈米产品,进一步扩张晶圆代工业务。 英特尔技术暨制造团队副总裁Sunit Rikhi表示,英特尔将提供整合式的供应链资源并以22奈米制程3D三闸极(Tri-Gate)电晶体技术为Netronome生产网路流量处理器。而透过此次合作,也可进一步优化Netronome的网路流量处理器和英特尔的制程技术。 值得注意的是,Netronome的网路流量处理器,在导入英特尔的各项工具、制程及专利技术后,可增进紧密耦合、连接技术和制造的能力,加上英特尔晶圆厂在整合、封装和测试的技术优势,有助于Netronome节省开发时间和成本,加速产品上市时程,以及提供网路流量处理器供应不中断的保证。 根据双方合作协议,Netronome有权使用英特尔的电子设计自动化(EDA)工具,对提升裸晶品质及封装前后的产品良率大有助益。此外,Netronome是市场上唯一采用的英特尔架构(IA)并以紧密耦合设计的网路流量处理器,藉由IA在网路、通讯和安全应用的成功,可补足且拓展Netronome的市场影响力。 事实上,Netronome最新推出的网路流量处理器,便是采用英特尔所授权的技术,双方在2007年11月签署技术授权协议,Netronome并于去年进行产品量产和出货;此外,由英特尔代工的Netronome处理器,将于2013年开始供应样品。 据了解,英特尔首批代工的产品,是替Achronix代工的FPGA处理器,系采用英特尔的22奈米制程鳍式场效电晶体(FinFET)技术,预计即将于今年上半年问世。 囊括48%市占率台积电稳坐晶圆代工龙头 根据Gartner统计资料显示(表1),2011年半导体晶圆代工厂市占率及营收龙头位置仍是由台积电蝉联,二、三名则分别为联电与格罗方德。其中,台积电2011年营收为145亿3,300万美元,约占该年度全球晶圆代工产值总额的一半,市占率从2010年的47.1%提升为48.8%,持续在市场上遥遥领先其他竞争对手。
值得注意的是,2011年三星的晶圆代工营收达4亿7,000万,全球排名第九。若将三星来自苹果(Apple)的10亿美元晶圆业务营收计入其晶圆代工总营收,该公司在全球晶圆代工市场的排名可望跃居至第四,急起直追之势相当明显。
2011年晶圆代工产业主要成长动能仍为通讯产品、消费性电子和资料处理业务,分别占整体产值的42.7%、20.9%和20.3%。其中,无晶圆厂(Fabless)客户和整合元件制造商对晶圆代工的营收贡献分别为77.8%与20.2%,其余则来自系统厂商。若以地区画分,美洲、亚太区、欧洲与日本对晶圆代工的营收贡献分别为62.8%、22.2%、10%与4.9%。
值得一提的是,为规避标准型动态随机存取记忆体(Commodity DRAM)价格容易受景气波动影响的经营风险,力晶于2011年将业务主力转向营运自主性高、获利相对稳定的晶圆代工服务,并创下4亿3,100万美元的营收佳绩,较2010年大幅增长189.3%,并首度跻身前十大晶圆代工厂排名之列。
Gartner研究总监王端(图4)进一步表示,受到平板电脑、智慧型手机等后PC时代产品影响下,传统PC的出货力道开始逐渐衰退,连带导致DRAM景气委靡不振。力晶为扩大营收,于去年采取策略性转型,将业务重心从DRAM逐渐转移至相对稳定的晶圆代工业务以及储存型快闪记忆体(NAND Flash)。其中,晶圆代??工的比重已拉升至60%,而DRAM的比重已逐步降至1520%。 图4 研究机构Gartner研究总监王端表示,2011年台积电与联电的合计市占仍占整体晶圆代工市场过半以上比例。
有鉴于此,力晶转型成功亦清楚反应在营收数字上。该公司2010年晶圆代工方面的营收仅1亿4,900万美元,且全球市占率仅为0.5%,全球晶圆代工厂排名屈居第十九位。[!--empirenews.page--]而2011年积极转型后,不仅晶圆代工业务营收大幅成长三倍,市占率亦攀升为1.4%,排名也挤进前十大。
整体而言,晶圆代工市场产值在今年将有机会营收持续向上,意味着半导体产业的景气将可较去年更佳。