2015年全球半導體市場增長放緩,直接影響到了晶圓代工企業的業績增長。因此,目前制程水平處于16/14納米的晶圓代工廠開始了更先進的10納米制程競賽,臺積電和三星兩大晶圓代工廠的競賽只是一心為蘋果?
晶圓代工是半導體產業鏈上重要的一個環節,然而2015年上半晶圓代工產能一路松弛,2015年上半獲利水準明顯較2014年同期衰退,芯片平均報價及 毛利率下滑壓力大。展望2015年半導體行業全年,由于PC、智能手機與平板今年全都靠不住,上游的半導體產業跟著打噴嚏,市調機構Gartner近日下 調2015全球半導體業產值預估,成長率從4%調降至2.2%,總額來到3430億美元。
全球半導體市場不十分景氣的背景下,為能夠獲得更多的訂單,臺積電和三星自然而然的打起了新一輪的制程競賽。臺積電作為全球最大的晶圓代工廠,目前成熟的制程工藝是16納米,而三星卻憑借更為先進的14納米制程在爭搶蘋果下一代處理器的競爭中占據優勢。
為了維持競爭力,臺積電董事長顧問蔣尚義3日表示,如今臺積電與英特爾的差距已經大幅縮短,下一個目標就是要把技術做到全世界最領先。臺積電搶攻先進制 程火力不減,預定今年底試產、明年底量產10納米后,2017年還要再跨入7納米制程,尋求先進制程的領先位置,以打贏英特爾及三星這兩只大猩猩。蔣尚義 說,如果能領先同業二年開發出先進技術,累計十年的良率改善,將會交出毛利高出30%的佳績,因此,掌握技術領先十分重要。他并鼓勵年輕工程師,努力投入 制程開發,從做中去學習;不要等到完全學會理論才著手開發,那會太遲了。
在臺積電力拼先進制程的策略下,據日媒報道,臺積電已經在10nm FinFET工藝上邁出了“產品驗證”的重要的一步。臺積電設計與技術平臺部門副主管Willy Chen談論了該公司“從16nm到16nm+”工藝的流程,稱之可因Fins形狀的改變而提升性能,然后再是10nm的制程。在10nm節點上,晶體管 密度將達到原16nm設計的110%。臺積電基礎設計與市場營銷部門高級總監Suk Lee近期也透露了更多有關10nm制程將于今年晚些時候完成驗證、并從2017年開始量產出貨的消息。
就在日媒報道臺積電進入“產品 驗證”之后,據ZDNet Korea報導,日前業界消息傳出,三星電子計劃將10納米系統半導體制程的量產時程提前到2016年底,2015年底將利用客戶的設計進行示范生產,之 后可能著手進行量產準備。三星電子在4月召開第1季財報電話會議時,宣布了10納米制程將依計劃在2016年底量產,5月在美國也做了同樣的宣示,不過現 在傳出將提早到2016年中量產。據悉,三星電子將在年底前完成設計生產階段,因此2016年量產時程有可能提前3個月以上。
外界分析,三星電子提前10納米制程的主因,是為了牽制蘋果代工訂單的競爭對手臺積電。據了解,蘋果的訂單高達每月4萬片晶圓,對代工廠的營業利益 影響甚鉅。而從三星電子近日發布的 2015 年第二財季財報來看,截至6月,三星電子營業利潤下滑 4%,至 6.9 萬億韓元 (約合 61 億美元),并未達到之前33 位分析師平均預計該公司當季營業利潤為 7.2 萬億韓元。因此三星在憑借14納米制程搶奪到蘋果訂單同時業績又下滑的前提下,盡快讓10納米制程成熟將會保證獲得蘋果的訂單。
三星雖 然在2015年搶到了處理器訂單,但臺積電仍然是蘋果重要的合作伙伴。上個月就有消息指出,近1年來,臺積電前五大客戶頻頻外逃到聯電、 GlobalFoundries、三星電子(Samsung Electronics)、英特爾及中芯,究其原因就是蘋果這個新歡惹的禍,在交期、良率、品質、服務都以蘋果 為優先。臺積電也變成蘋果的CPU、指紋辨識芯片、驅動IC、NFC芯片代工廠,可以說營運已經高度仰賴蘋果。
眾所周知,蘋果的iPhone越來越受到市場的歡迎,在2014年第四季還憑借新推出的大屏iPhone6系列手機坐上頭把交椅。因此,接到蘋果訂單就意味著可以賺的口袋滿滿,這也是三星和臺積電加速新一輪制程競賽搶奪蘋果訂單的主要原因。
不過,三星和臺積電的10納米制程競賽并不容易。業內人士表示,相較于傳統平面式電晶體,FinFET是極復雜的3D電晶體結構,涉及許多新的制程步 驟,尤其是鰭片成形和良率問題叢生,以及伴隨著多重曝光制程而生的疊層對準、缺陷檢測等技術困難度遽增,導致各大晶圓廠導入速度不如預期。制程節點邁入 1x納米后,晶圓代工業者亦須因應線寬急遽微縮的情況,引進多重曝光、隔離層間距分割技術,因而也衍生更多的制程步驟及設備控制問題。下一階段,半導體業 將跨入10納米以下FinFET制程、3D晶圓堆疊的世代,屆時晶圓檢測將更加復雜,甚至連半導體材料都可望全面換新。
即便是面臨制程技術越來越難的情況之下,為了增強市場競爭力,為了搶奪蘋果的訂單,為企業的業績增長增添動能的考慮下,10納米制程工藝競賽已經開賽。不過,在這場競賽中還有技術領先的英特爾。