為何晶圓廠都在進(jìn)軍成熟制程？又透露出什么信號(hào)？
英特爾和臺(tái)積電在成熟制程領(lǐng)域的布局也從未停止。此前，英特爾宣布將為聯(lián)發(fā)科數(shù)字電視及成熟制程的WiFi芯片代工，成熟制程或許有望成為英特爾打造全球領(lǐng)先芯片代工業(yè)務(wù)的重要環(huán)節(jié)。臺(tái)積電則在今年的技術(shù)研討會(huì)上透露，計(jì)劃將臺(tái)積電2025年成熟制程的產(chǎn)能擴(kuò)大至目前的50%左右。
先進(jìn)制程玩家反攻成熟制程
過往，在摩爾定律的驅(qū)動(dòng)下，晶圓廠一直在緊追先進(jìn)工藝，這場(chǎng)決賽的最后僅剩臺(tái)積電、三星和英特爾這幾家。隨著先進(jìn)制程逐漸逼近極限，現(xiàn)在這些晶圓代工廠開始反攻成熟制程，他們開始紛紛大幅擴(kuò)產(chǎn)成熟工藝，這是前所未有的現(xiàn)象。不過也表露出成熟制程的市場(chǎng)空間，以臺(tái)積電為例，其傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)（16nm及以上成熟制程）的份額占其2021年收入的50%。
臺(tái)積電早在去年就放出要擴(kuò)產(chǎn)成熟產(chǎn)能的信號(hào)。為了解決車用及工控等芯片產(chǎn)能短缺問題，臺(tái)積電今年在高壓及電源管理IC、MEMS微機(jī)電及CMOS影像傳感器、嵌入式快閃存儲(chǔ)器（eFlash）等特殊成熟制程領(lǐng)域大幅擴(kuò)產(chǎn)，資本支出達(dá)到過去三年平均支出的3.5倍，今年特殊成熟制程產(chǎn)能會(huì)較去年增加14％，占整體成熟制程比重亦將提升到63％。臺(tái)積電要擴(kuò)產(chǎn)的成熟工藝工廠主要有3個(gè)：臺(tái)積電高雄Fab 22廠區(qū)將興建P1～P2廠，還有就是南科Fab 14廠區(qū)P8廠，這些都將用來支援特殊成熟制程。
三星在最近的年報(bào)中也披露今年將擴(kuò)大成熟制程晶圓代工布局，主要是CIS所需的成熟制程產(chǎn)能，此舉勢(shì)必將瓜分聯(lián)電、世界先進(jìn)、格芯等主攻成熟制程的晶圓廠訂單。三星也將繼續(xù)推出通過改進(jìn)成熟工藝、提高性能和成本競(jìng)爭(zhēng)力的衍生工藝技術(shù)。三星還提到，中長期將擴(kuò)大成熟制程產(chǎn)能，并且不排除蓋新廠，但三星并未揭露投資金額、新產(chǎn)能規(guī)畫等訊息。
此前三星與聯(lián)電有緊密的合作關(guān)系，去年三星將28納米的圖像信號(hào)處理器（ISP）給聯(lián)電代工，后雙方又合作開發(fā)最先進(jìn)的22納米高壓制程，聯(lián)電將為三星代工OLED驅(qū)動(dòng)芯片。如今三星宣示要強(qiáng)化成熟制程晶圓代工布局，意味未來也將成為聯(lián)電的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，雙方是既合作又競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系。
在代工領(lǐng)域，英特爾長久以來都是只給自己代工，但是去年英特爾的IDM 2.0策略中，將晶圓代工業(yè)務(wù)重啟。英特爾在今年公布了2022第一季的代工業(yè)務(wù)表現(xiàn)，從去年的1.03億美元增至2.83億美元，同比暴漲175%，雖然相比臺(tái)積電、聯(lián)電仍有較大差距，但已逐步逼近了力積電等廠商。根據(jù)英特爾對(duì)投資人公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，主要來自思科、亞馬遜等30多家客戶的訂單。這還不包括收購的Tower Semiconductor，若再完成合并高塔半導(dǎo)體，整體體量會(huì)更大，將逐步進(jìn)逼力積電、聯(lián)電等臺(tái)廠。
晶圓廠的大幅擴(kuò)產(chǎn)也反映到了設(shè)備市場(chǎng)，光刻機(jī)設(shè)備供應(yīng)商ASML一季度賣出了62臺(tái)光刻機(jī)，實(shí)現(xiàn)凈銷售額35億歐元，凈利潤6.95億歐元，新增訂單金額70億歐元，其中25億歐元來自0.33 NA和0.55 NA EUV系統(tǒng)訂單以及大量的DUV訂單，這反映了市場(chǎng)對(duì)先進(jìn)和成熟節(jié)點(diǎn)持續(xù)性的強(qiáng)勁需求。
需求、價(jià)格、制造工藝讓28納米制程變主力
究竟為什么，大廠們都將擴(kuò)產(chǎn)目標(biāo)，集中在成熟制程？這背后有3股驅(qū)動(dòng)力，推動(dòng)了當(dāng)前這個(gè)發(fā)展。
首先是需求。簡單來說，采用28納米制程的芯片，是目前全球需求最強(qiáng)、更是造成這波半導(dǎo)體「大缺貨潮」的主要芯片之一，筆電、平板、電視的顯示芯片，或是汽車、家電的電源芯片，都是使用28納米制程。
其中僅僅是電動(dòng)車的出貨量，今年上半年就較去年同期大增1.6倍，各界更看好，到了2025年，全球電動(dòng)車的出貨量，將較去年水平再翻4倍、沖至1200萬輛，這個(gè)市場(chǎng)對(duì)芯片的需求，也被預(yù)期有同樣倍數(shù)的成長。
其次是價(jià)格。由于這波由缺貨引發(fā)的漲價(jià)潮，特色是：制程愈成熟，價(jià)格就漲愈多。這個(gè)現(xiàn)象，拉近了28納米與比它更成熟制程、如40納米的價(jià)差，帶動(dòng)IC設(shè)計(jì)廠改選擇前者投片，其產(chǎn)能也隨之更緊俏。「客戶的負(fù)擔(dān)沒有增加太多，但28納米（的效能）可以做到更多！
第3，是28納米的制造工藝，進(jìn)可攻退可守的特性。28納米制程使用的設(shè)備與制造工藝，是能「兼容」制作更成熟的制程，如40納米、60納米，「你擴(kuò)充好，你也可以往40奈米向上兼容。」 意即，這對(duì)晶圓廠來說是最具效益的擴(kuò)產(chǎn)方式。
上述3股驅(qū)動(dòng)力，讓全球晶圓廠無不傾力擴(kuò)充該制程產(chǎn)能。
在中美對(duì)峙的氛圍下，美國政府阻擋先進(jìn)制程的半導(dǎo)體設(shè)備出口中國大陸，如一臺(tái)要價(jià)逾一億美元的極紫外光（EUV）設(shè)備。而急于擺脫半導(dǎo)體「掐脖」風(fēng)險(xiǎn)的中國大陸，制程較成熟、但也較不敏感的28納米制程，就成為力拚半導(dǎo)體自主，先求有、再求好的擴(kuò)產(chǎn)首選。
以賽亞調(diào)研便發(fā)現(xiàn)，「中芯」與「上海華力微電子」這兩家中國大陸的晶圓代工廠，未來兩年將提升的28納米產(chǎn)能，都可能較目前水平提升1倍。
以往被輿論看不上眼的成熟制程，儼然進(jìn)入大廠重金投入的「大擴(kuò)產(chǎn)時(shí)代」。然而，投資人可能更關(guān)心的是，這波成熟制程的擴(kuò)產(chǎn)浪潮，會(huì)不會(huì)重演過去在記憶體業(yè)、面板業(yè)發(fā)生過的，因?yàn)檫^度擴(kuò)產(chǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)變慘業(yè)的悲劇？
成熟制程將呈現(xiàn)百花齊放局面
進(jìn)入2022年以后，成熟制程迎來臺(tái)積電、三星和英特爾等各大晶圓廠商的加碼布局，這或許能夠透露出當(dāng)前市場(chǎng)發(fā)展的更多信號(hào)。
“當(dāng)前摩爾定律嚴(yán)重放緩，進(jìn)入到3納米以下工藝研發(fā)投入的成本和風(fēng)險(xiǎn)都指數(shù)級(jí)上升，但基于PC、手機(jī)等市場(chǎng)的漸進(jìn)式創(chuàng)新已經(jīng)進(jìn)入衰退期，對(duì)先進(jìn)制程的需求增量空間明顯收窄，并且能用得起先進(jìn)制程的客戶也高度集中，因此在先進(jìn)工藝的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)逐漸成為一種‘零和博弈’。”朱晶向記者解釋道，這也是原先專注于先進(jìn)制程的代工廠商逐步在成熟制程領(lǐng)域?qū)で髾C(jī)會(huì)、加大對(duì)成熟制程布局的重要原因。
事實(shí)上，成熟工藝制程的需求與下游產(chǎn)業(yè)需求和景氣度密切相關(guān)，與整體經(jīng)濟(jì)形勢(shì)也密切相關(guān)。步日欣對(duì)記者表示，成熟工藝制程在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條上的重要性不言而喻。各大晶圓廠加碼布局，一方面屬于逆周期投資，另一方面也是看好未來經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的趨勢(shì)。
成熟制程芯片市場(chǎng)在近一年的需求低迷期過后，正在迎來恢復(fù)性的增長。在池憲念看來，這與成熟制程廣闊的市場(chǎng)空間密不可分。他表示，成熟制程市場(chǎng)種類百花齊放，擁有模擬芯片、功率半導(dǎo)體、射頻芯片等產(chǎn)品。這些產(chǎn)品在高端消費(fèi)電子需求疲軟的情況下依舊保持較穩(wěn)定的需求，未來市場(chǎng)空間需求有望逐步增長。
“40nm以上的成熟制程、180nm以下及180nm以上的成熟制程的市占率保持相對(duì)穩(wěn)定。在需求短暫回落后的4-5年時(shí)間里，成熟制程工藝市場(chǎng)依然廣闊。”池憲念對(duì)記者說。
總體來看， 未來的成熟制程市場(chǎng)有望呈現(xiàn)出“八仙過海，各顯神通”的百花齊放局面。朱晶表示，考慮到國內(nèi)成熟制程IDM廠商的數(shù)量也會(huì)增加，這一領(lǐng)域?qū)碛懈蟮耐婕覕?shù)量，因此成熟制程會(huì)是一個(gè)充滿競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)。特別是中國大陸有必要對(duì)成熟制程投入更多資源，以解決產(chǎn)業(yè)中制造和設(shè)計(jì)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)鏈脫節(jié)問題。
