在半導體行業,每一次變革都十分重要,處于局中,很難判斷半導體下一次變革的方向。對于新一代的芯片工藝,面對超高的成本壓力以及利益誘惑,到底是放棄還是堅持,只有選擇后才知道對錯。
兩年前,新一代工藝開發所要面臨的成本壓力以及技術壓力,使得晶圓代工廠陷入了一場賭局——是硬著頭皮搞下去,還是另謀出路。當時,身為全球第三大晶圓代工廠的聯電就做出了一個轟動業界的選擇,即停止12nm以下先進工藝的研發。
兩年后,臺積電和三星在3/5nm先進制程上的你追我趕吸引了整個業界的目光,但根據今年8月拓墣產業研究院最新調研結果顯示,我們發現,聯電在晶圓代工行業的地位依舊穩固(2018年,全球晶圓代工廠的前三位分別是:臺積電、格羅方德、聯電。在這兩年間,雖有三星這匹黑馬強勢闖入前三甲,但從營收上看,聯電的地位依舊沒有改變)。
但從增長情況上看,聯電以23%的同比增長成績,足以傲視其他晶圓代工廠商。而在這個勢頭中也隱隱透露出了一絲穩中取勝的味道。
一、18年的追趕者,聯電的一念之間
2018年,聯電做了一個決定——停止12nm以下先進工藝的研發,在晶圓代工市場上不再拼技術,而是更看重投資回報率,賺錢第一。
聯電這一念,也意味著他將結束18年的追趕者身份。
2000年,聯電作為晶圓代工廠的第二名緊追臺積電,雙方在代工工藝上一度不相上下。但28nm改變了這種局勢——臺積電28nm率先量產,其產能及技術成熟度遙遙領先于聯電。結果就是,在接下來的一年中,臺積電28nm的營收占比迅速從2%爬升到了22%,臺積電掌控了這場競賽的優勢。
至此以后,聯電就一直追著臺積電跑。試圖通過研發更先進的工藝來超越的聯電,卻花了十八年都沒有實現這個目標。據相關報道顯示,聯電由于過度的投資先進制程,導致每次生產時產能利用率必須達到9成以上才能盈利,而這樣的營收方式顯然不能長久。
于是,聯電采取了重大市場策略調整,淡出先進制程的較量,轉向發揮在主流邏輯和特殊制程技術方面的優勢,強化對成熟及差異化工藝市場的開發。
當時聯電表示,在12nm及以上的工藝代工市場上,聯電的占有率只有9.1%,營收規模約為50億美元,一旦市場占有率增長到15%,那么還有60%的市場空間增長,營收將達到80億美元以上。
摩根士丹的分析師認為,聯電這次的舉動是把錢用在了正確的地方。
事實也的確如此,根據聯電最新發布的2020年第三季度的財報中看,聯電在該季度中實現了448.7億元新臺幣的營收,這也創下了2004年第二季度以來的新高。值得關注的是,第三季度中聯電的28nm營收占比為14%,季增一個百分點。
二、聯電手中還有籌碼
如果說,選擇深耕成熟工藝讓聯電小賺了一筆,那么,8英寸晶圓需求量的猛增,則是市場坐莊,讓聯電血賺了一筆。
8英寸以成熟制程為主,功率器件、電源管理IC、影像傳感器、指紋識別芯片和顯示驅動IC等都需要8英寸晶圓的支持。2015年末,由于終端市場開始發生了變化,一波一波的新熱潮,使得產業開始對8英寸晶圓廠芯片產生了熱情。
根據廣發證券的調研報告顯示,汽車電子及物聯網中應用的芯片,包括先進輔助駕駛系統及感測器、車用電流控制IC、物聯網MCU等在8寸晶圓廠中大量投產,使得2016年下半年開始8 寸晶圓廠的投片量快速提升。
在2018年年初,電源管理、影像傳感器、指紋識別芯片和驅動IC帶動了8英寸晶圓代工的需求。但與此同時,12英寸晶圓代工也逐漸成為了市場的寵兒,但這卻需要相關企業進行大量的投資,而由此產生的巨大成本,以及建廠時程長及新客戶拓展不易等諸多因素,使得12英寸晶圓代工的推進還需要很長的一個過程。因此,8英寸晶圓代工仍是眾多器件的首選。
到了2019年,市場對8英寸晶圓的需求再次掀起了一個頂峰。據中國證券報的報道顯示,國金證券分析師鄭弼禹認為,本輪8英寸晶圓產能緊缺始于2019年多攝像頭手機帶動CMOS圖像傳感器需求提升。而受疫情影響,全球在家辦公、在線教育增多,使得筆記本電腦、平板類產品需求增長,從而拉動驅動芯片及其他半導體產品需求增長,疊加三季度是旺季,使得本輪8英寸晶圓代工景氣度超過往年。
而根據市場的情況來看,這種供不應求的狀況一直持續到了2020年。在聯電最新的財報會議上,王石也指出,在面板驅動IC、電源管理芯片等需求帶動下,8英寸產能吃緊情況將延續到明年。
聯電近些年來的8英寸產能,也能體現這種市場需求。根據廣發證券的調研報告顯示,從2017年報披露數據來看,目前聯電8寸晶圓產能約占總產能的一半, 2016年平均產能利用率為88.6%,而2017年則攀升至了94.4%。
而根據聯電最新的財報顯示,在2020年第三季度中,聯電出貨量達到225萬片約當8吋晶圓,8英寸晶圓代工產能依舊緊俏。聯電聯席CEO王石表示,這主要反映了居家上班與在家學習趨勢,持續帶來終端市場的穩定需求,例如智慧型手機、電腦設備高速I/O控制器中的無線連接、以及電源管理IC等應用。
(2020年第三季度聯電季產能情況)
供不應求的市場狀況,也導致了8英寸晶圓身價的水漲船高。
據公開資料顯示,聯電曾在2018年的一次股東會上確定了啟動“一次性漲價”計劃。據相關報道顯示,當時其旗下 8 英寸廠接單滿載,且因硅晶圓漲價明顯、導致成本增加,聯電自6月起調漲 8英寸代工價格。
兩年后的今天,在市場對8英寸晶圓產能需求依舊不減的情況下,聯電也再次宣布了一項漲價計劃。根據聯電在其最新的財報會議上的內容顯示,由于目前8英寸需求相當強勁,產能持續緊俏,聯電已與客戶討論2021年的產品定價,預計2021年8英寸價格將調漲,而12英寸價格將維持平穩。
聯電也表示,8吋晶圓代工產能高度緊俏,聯電將持續受惠于漲價效益,同時,其旗下28納米制程也獲許多客戶肯定,可望帶動12英寸需求看增,其2020年業績可期創新高。
三、聯電8英寸晶圓代工的布局
第一座8寸晶圓廠誕生于1990年,大部分現存8寸晶圓廠建成的時間也都有10年甚至更久。而不拋棄不放棄,也使得8英寸晶圓代工在經歷了低谷后,在新應用的爆發下,迎來了新的成長。
根據芯思想研究院的報告顯示,聯電8英寸代工廠一共有7座。從1995年開始,聯電就在8英寸晶圓上下了不少功夫。
1995年7月,聯電和Alliance、S3合作成立聯誠半導體(United Semiconductor Corp.,USC),即是現在的FAB 8B廠。
1995年8月,聯電與Trident、ATi、ISSI等七家公司合作成立聯瑞科技(United Integrated Circuits Corporation,UICC),是現在的FAB 8D廠。
1995年9月,聯電和兩家IC設計公司合作成立聯嘉積體電路(United Silicon Incorporated Corp.,USIC),是現在的FAB 8C廠。
1995年9月,聯電8英寸晶圓廠(原UMC3,現在FAB 8A)開始生產。
1998年4月,聯電收購合泰半導體(現盛群半導體,Holtek)的8英寸晶圓廠(現FAB 8E)。
1998年5月,聯電UMC5(現FAB 8F)動工興建。
2004年7月,聯電并購硅統半導體的8英寸晶圓制造廠,是現在的FAB 8S廠。
2013年3月,聯電完成收購和艦科技,是現在的FAB 8N廠。
其中,位于蘇州的和艦也是聯電8英寸晶圓代工的重要角色之一,聯電也頻頻對該廠進行了布局。2018年底,聯電宣布將投資超過六十億人民幣去擴充其八英寸和十二英寸產能。根據規劃,8英寸廠產能優化將會以子公司蘇州和艦科技為主,預計將擴充1萬片。在之前,和艦的月產能為六萬片,擴產之后,這個數字將會提升到7萬片。
最近,還有市場傳出,聯電因應8吋晶圓代工需求強勁并擴大營運規模,有意斥資新臺幣百億元以內,以收購日商東芝8吋晶圓廠。對此,聯電則表示,不回應市場傳言,強調對并購抱持開放式態度。
除了建廠收購以外,聯電對8英寸的投入還表現在投資上。根據公開消息顯示,聯電在2020年的資本支出預算為10億美元,以因應中長期客戶和市場的需求。聯電也將持續執行切入新的市場并擴展既有市場,藉著聯電在制程技術及世界級晶圓專工服務的核心競爭力,更加強化在邏輯與特殊制程解決方案的產業地位。
聯電在其最新季度的報告中指出,資本支出方面,聯電將維持10億美元年度預算不變,即1.5億美元用于8英寸,8.5億美元用于12英寸。
四、加碼12英寸晶圓代工布局
市場對8英寸的需求,使得聯電賺的盆滿缽滿。同時,我們也看到,聯電正在加緊布局12英寸晶圓代工項目。這或許也是聯電走向未來的籌碼之一。
8英寸晶圓代工需求的火爆,其中一個原因是大部分8英寸晶圓廠設備已折舊完畢,固定成本較低。大部分晶圓廠現已完全折舊完畢,因此,8英寸晶圓產品在經營成本上極具競爭力。但硅片尺寸擴大也的確會帶來成本的降低,伴隨著未來產線的成熟,12英寸晶圓代工勢必會成為一種趨勢,所以,這也引起了晶圓代工廠商們的加緊布局。
目前來看,聯電擁有4座12英寸晶圓代工產線,分別是位于臺南的Fab 12A、位于新加坡白沙晶圓科技園區Fab 12i、位于中國廈門的聯芯FAB12X以及位于日本三重縣的USJC。
其中,聯電集團于2014年與廈門市政府等合作,在廈門火炬高新區投資建立聯芯12寸晶圓廠,2016年開始投產,聯電集團持股逾六成,是集團在大陸布局12寸晶圓代工的重要基地,初期以40/55nm制程為主,目前已導入28nm制程技術。
今年2月,聯電發布公告稱,公司將透過子公司蘇州和艦,對廈門聯芯(12寸晶圓廠)增資,總金額人民幣35億元(約新臺幣149.87億元,以下都以人民幣計算),協助聯芯擴產。在聯電最新的財報會議上,公司也表示,將維持廈門聯芯12英寸廠的擴廠計劃,目標2021年中左右,將從目前約2萬片提升到2.5萬片/月。
在12英寸晶圓代工的布局上,聯電還曾于去年9月獲準以544億日圓,收購該公司與富士通半導體(FSL)合資的12英寸晶圓廠日本三重富士通半導體(MIFS)全部股權。據相關報道稱,此舉將擴充聯電12英寸晶圓代工產能。
先前放棄12nm以下先進工藝的聯電,在晶圓代工市場最后還是選擇了回報率第一。但是如今在8英寸市場下賺的盆滿缽滿的聯電,最終還是選擇以12英寸晶圓代工為未來的籌碼。