另近期擴產活動也可明顯看出中國晶圓代工業者積極擴充成熟製程與產能規劃,分配生產HV、MCU、PMIC、power discrete等關鍵料件,目的是提升供應鏈自主性,滿足國內汽車、消費性電子、資通訊產業需求。 英特爾積極拓展晶圓代工業務,其先進製程技術進展持續受到矚目,該公司23日表示,預估潛在外部客戶後續會較傾向選擇Intel 3與Intel 18A製程。 由於Intel 3製程發展進度即將於今年下半年就會準備到位,外界認為,這可能代表在接下來的短期內,英特爾在先進製程晶圓代工領域會以該製程為主打,來因應與台積電(2330)、三星等業者的競爭。
根據貝恩策略顧問公司,iPhone 13 使用的 5 奈米製程晶圓,今年每片約 1.7 萬美元,然而用在無線連網等裝置的 28 奈米「傳統」製程晶圓,單價僅約 3000 美元。 台積電和 Sony 周二宣布日本 70 億美元設廠計畫,主要目標是彌補成熟製程晶片的供給缺口,但該廠要到 2024 年底才能開始量產,無法馬上紓解解汽車和電子業的生產瓶頸。 為解決晶片荒問題,全球晶圓代工廠掀起史上罕見成熟製程大擴產潮,除了聯電、中芯外,就連專注在先進製程的台積電也回頭布局 28 奈米市場,且規劃的生產據點遍及兩岸及日本。 美國切斷華為先進製程晶片供應鏈,讓大陸確實感受無「芯」之痛,騰訊《財經》雜誌認為,台積電轉向先進製程,28奈米以上成熟製程所留下市場缺口對陸廠確實是機會,但陸半導體代工業還有許多功課要做,業界人士也點出陸廠與台積電最大差別,在於陸廠只做到「能用」,遠比不上台積電「好用」。 如前文所述,臺積電總裁魏哲家表示,成熟製程更可能緊缺到2022年,預期今、明年成熟製程缺貨情況將持續。
成熟製程先進製程: 傳跨足CoWoS!矽統盤中股價振幅6.39% 公司澄清:無此計畫
先進製程可理解為同樣功耗尺寸下可獲得更好的性能,但工業及軍事領域,對晶片功耗、發熱和占用面積並沒有手機、平板那麼要求,更關注晶片於各類極端環境的可靠性和耐久度。 直到 1999 年胡正明教授發明鰭式場效應電晶體(Fin Field-Effect Transistor,FinFET), FinFET 可理解為加強柵對溝道的控制能力,減少短溝道效應,延緩問題,如今台積電、三星能做到 5 / 7 奈米都依賴此技術。 短通道效應對奈米級晶片造成的影響就是,因為通道管不住電,所以只要一通電,晶片電晶體就會不停漏電,導致晶片發熱和功耗嚴重,影響使用壽命。
半導體市況冷風直吹,產業掀起資本支出下修連鎖效應,市場預期,這只是開端,在需求不振之下,2023 年緊縮力道恐持續擴大。 雖然在 2000 年之際,聯電仍維持著晶圓代工市場的第二把交椅的身分,而且在製程技術上不斷地緊咬著台積電。 其中,聯電甚至在台積電還在 0.13 微米製程之際的 2003 年,就率先推出 90 奈米製程。
成熟製程先進製程: 成熟製程晶片極缺
沉潛 20 年之後,聯電因晶圓代工市場的熱絡,加上地緣政治的效應,再度繳出亮麗的營收成績,帶動股價創新高。 2021 年 9 月 3 日,聯電股價來到每股新台幣 70 元的價位,寫下 20 年來的新高價位,也拉抬市值一舉推升至新台幣 8,696 億元,超越中華電及富邦金,躍居台股第 5 名的位置。 另一方面,台積電也在 9 月 4 日創下股價每股 631 元的波段新高價位,這也讓過去大家印象中的 「晶圓雙雄」 時代似乎又回來了。 只是,不同於過去的兩雄競爭,如今的台積電衝刺先進製程,聯電強攻成熟市場,市場預估,在兩強分別攻城掠地下,將更有機會帶動台灣整體半導體產業的發展,並更加鞏固台灣在全球半導體供應鏈上的關鍵地位。 台積電率先推出 28 奈米製程之後,包括聯電在內的競爭對手因製程技術和台積電落差無法縮小落差的情況下,只能在 65 及 45/40 奈米的技術節點上彼此削價競爭。
兩種製程的在晶片體積上的不同,終端應用也差很大,這代表成熟製程不會因為先進製程而受到排擠。 由於多數產品並不需要高效能,像是較為廉價的家電、手機等,再加上成本考量下市面上反而多以成熟製程為優先、市場需求更大。 然而,短通道效應依舊會受到先進製程的持續推進而再度浮現,這也是為什麼三星率先在3奈米節點上,再度提出改變架構的作法。 當然,半導體業界也早就做好準備,只是架構的轉換牽一髮而動全身,在製程上的各種環節都有可能受到影響需要調整,因此、基於整體成本與最終效能表現的全盤考量,可以說閘極環繞式電晶體的架構勢在必行,但並不絕對落在3奈米節點。
成熟製程先進製程: 傳矽統將隨聯電跨入先進封裝市場 股價帶量走高
英特爾積極投入先進製程研發之際,在先進封裝領域同步火力全開,正於馬來西亞檳城興建最新封裝廠,強化2.5D/3D封裝布局版... 為協助台灣零售、金融、電信、娛樂等面向消費者服務的產業掌握生成式 AI 趨勢與應用新可能,KPMG安侯建業今(30)日舉... 法人預估聯電第二季營收將季增5~6%,營收規模將上看500億元並續創歷史新高。 成熟製程先進製程2023 由於下半年接單暢旺且產能供不應求,第三季可望再度漲價, 看好今年營收將逐季創下歷史新高。 聯電創下每股 70 元新股價時,市場分析人士、財信傳媒董事長的謝金河在個人 Facebook 發表以「聯電重返廿年前榮耀」長文指出,這陣子台股陷入盤整,但聯電 50 元左右整理半年後,7 月開始上攻,如今攻上 70 元關卡。
- 此外,雖然臺積電和三星以先進製程為主,但由於這兩家的體量很大,且同時兼顧成熟製程,使得它們在成熟製程市場的佔比同樣佔據優勢地位,特別是臺積電,無論是全球晶圓代工總體排名,還是成熟製程榜單,該公司都處於龍頭地位。
- 市場上對於成熟製程其實未有明確的定義劃分,但以7奈米作為分水嶺,以降包括5奈米及3奈米等稱之為先進製程,而7奈米以上則包括16奈米及28奈米等可稱為成熟製程(mature process),同時基於兩種不同製程在晶片體積上的不同,終端應用需求也有顯著差異。
- 繼EMIB與Foveros後,英特爾接續推出Foveros Omni和Foveros Direct兩項技術。
- 繼 Nvidia 採用後,AMD 在其最新一代 AI 伺服器也導入 CoWoS 技術,使其成為市場焦點。
英特爾指出,由於Intel 4製程與Intel 3製程較相近,Intel 20A與18A製程也較相近,所以目前評估潛在外部晶圓代工客戶後續會較傾向選擇Intel 3與Intel 18A製程。 至於Intel 4製程與Intel 20A製程,據了解,則較可能由該公司內部自行使用。 台積電面對未來先進製程運用在5G、高效能運算(HPC)、AI等應用領域,甚至是在車用晶片等成熟製程都有精密計算市場需求投入資本,等於是先進製程領域霸主,回頭進攻成熟製程,可能讓其他競爭對手聯電、中芯國際甚至是格芯都面臨壓力,讓成熟製程市場競爭愈發激烈。 謝金河表示,2001 年前晶圓雙雄股價及獲利旗鼓相當,但此後兩家公司分道揚鏢,台積電致力本業,不斷追求新製程,聯電創造很多聯字號 IC 設計公司,並把這些公司從母體切出去,獨立成聯發科、聯詠、智原、聯陽等。 另一方面,聯電開始投資中國,蘇州和艦案一直是爭議點,也影響聯電成長腳步。 看準長期商機,台積電這波成熟製程擴產主要鎖定28/22奈米製程,除了中國南京廠28奈米產線建置中,也將與SONY合資在日本熊本設廠。
成熟製程先進製程: 人類陷入「製程焦慮」,但晶片真的越小越好嗎?
歷經過去兩年的超級循環週期,半導體業目前正進入庫存調整期,尤其是成熟製程。 其實,成熟製程並不因先進製程的技術領先而受到排擠,更因為多數應用在效能及成本考量反而會以成熟製程為優先。 要知道,正因為在技術上擁有足夠的成熟經驗,讓成熟製程的技術能滿足特殊領域需求,包括車用電子及軍用晶片。 而目前市場上常見的28奈米、40奈米甚或是7奈米,其命名主要是依據晶片內「閘極」長度而定,它在晶片裡面扮演的角色就如同自動門,可以在開啟後讓電子順利通過產生電流、發揮作用。 不過隨著晶片持續微縮也讓晶片架構逐漸受到挑戰,需從各種面向著手進行調整,其中包括製程架構的修正,才能讓電子的通過受到控制、不至於產生漏電影響晶片效能。 英特爾向潛在晶圓代工客戶秀技術肌肉,重量級的終端用戶處理器Meteor Lake將採用Intel 4製程,明年將推出的伺服器處理器「Sierra Forest」與「Granite Rapids」都採用Intel 3製程,新產品連發、採用最新製程,展現英特爾的技術競爭力。
不過,目前先進封裝仍有問題要克服,首先,由於晶片層層堆疊,較難散熱;再來是良率問題,先進封裝的技術要求高,若是晶片堆疊時接點沒有順利連接,良率就會降低。 英特爾先前訂下4年要推進5個製程節點的計畫,其中Intel 7製程已量產,Intel 4製程也將於今年下半稍晚量產,而Intel 3製程預計在今年下半年可進入準備量產(Manufacturing Ready)階段。 後續Intel 20A與18A製程則分別規畫於明年上、下半年也進入準備量產階段。
成熟製程先進製程: 先進封裝為何成為兵家必爭之地?
不久前,Counterpoint Research給出了按成熟製程(節點≥40nm)產能排序的全球晶圓代工廠商Top榜單,如下圖所示。 另外,特色工艺的供应商在盈利能力方面的波动性相对较小,一方面,需求端的稳定性使厂商在经营管理方面的可预期性更强,另一方面,由于制程的成熟度相对较高,在设备支出和研发投入规模方面,特色工艺厂商相对较小,使其在成本控制方面具备优势。 不久前,Counterpoint Research给出了按成熟制程(节点≥40nm)产能排序的全球晶圆代工厂商Top榜单,如下图所示。 今年,台积电预计投资300亿美元,其中80%将用于3nm、5nm和7nm等先进制程,10%用于先进封装技术量产需求,10%用于特殊制程。
对此,Counterpoint Research认为,2021年,排名靠前的代工厂的成熟制程仅会分配给特定应用。 举例来说,即便8英寸晶圆需求强劲,联电(UMC)宣布,2021年8英寸晶圆产能仅扩充1%-3%。 占全球成熟制程产能约10%的中芯国际由于受到美国禁令制约,在产能扩充上也充满不确定性。 整体而言,这波产能短缺属于结构性问题,要等到2022年所有供应链都重建好库存后才能缓解。 另外,特色工藝的供應商在盈利能力方面的波動性相對較小,一方面,需求端的穩定性使廠商在經營管理方面的可預期性更強,另一方面,由於製程的成熟度相對較高,在設備支出和研發投入規模方面,特色工藝廠商相對較小,使其在成本控制方面具備優勢。 成熟製程在2020年非常火爆,產能嚴重短缺,這給各大晶圓代工廠帶來了巨大的商機。
成熟製程先進製程: 美國制裁升級後,中國晶片公司現狀如何?
1980 年代,晶片電晶體大小進入微米級,再到 2004 成熟製程先進製程2023 年,電晶體微縮至奈米級。 此時問題陸續出現,奈米級電晶體整合度和精細化程度非常高,要知道一個原子就 0.1 奈米,人類物理認知極限的製程難度可想而知。 如今,美日韓歐中等主要國家將半導體視為戰略物資,均以國家之力砸下數百億美元不等的補助打造本土供應鏈。 但有些晶片可能會受到灰塵、技術等原因,導致粒子污染晶片,若粒子污染越多,而「生產良率」就會跟著下降。 艾司摩爾將電路設計圖「投印」(縮小至奈米等級)在矽晶片上,這可是量產晶片時最重要的步驟。 簡單一點來說,可理解微影系統是一個投影系統,利用光線穿透印有電路圖的光罩,在矽晶片上投印出電路圖。
HV(High Voltage)製程主要生產顯示驅動IC,主流包括以8吋0.18~0.11um製程節點生產大/小尺寸驅動IC,12吋65 / 55奈米生產TDDI、40 / 28奈米生產智慧手機AMOLED驅動IC。 28 奈米以上晶片製程都叫成熟製程,整個業界技術非常成熟,業者對晶片的成本控制也不會相差太多,三星、台積電在這領域對聯電、中芯國際來說沒有什麼絕對優勢。 成熟製程晶片極缺,只要晶圓代工廠有產能就不愁銷不出去,完全不會遇到先進製程的種種問題,對格羅方德和聯電來說,現在投資先進製程吃力不討好,兩家廠商最近紛紛擴產的也都是成熟製程晶圓廠。 就即將問世的代號 Meteor Lake 處理器來說,其直接受惠者當然就屬以 5 / 6 奈米製程來協助生產繪圖晶片模組,系統晶片模組及輸出入晶片模組的台積電,這不但挹注營收,持續維持了與英特爾的合作關係。 此外,國內的代工廠與板卡廠雖然獲得了新世代處理器加持,進一步推出產品。 但是在當前大環境經濟仍不佳,全球市場對消費將審慎保守的狀態下,是將新產品出售增加營收,或者是另一階段庫存增加,則有待後續觀察。
成熟製程先進製程: 先進製程門檻高,業者剩下台積電、三星與英特爾
先進製程的架構之所以成為熱門話題,源自於三星決意在3奈米節點上轉換架構,也讓外界對於台積電、英特爾在原有架構發展自家3奈米的可行性,產生質疑。 但這並非半導體在製程上首次改變架構設計,早在16奈米之前、半導體採用的是平面電晶體架構(Planar FET),直到16奈米後才轉換成如今常見的鰭式電晶體架構(FinFET)、並沿用至今。 摩爾於《電子學》雜誌所提出此論調開始,摩爾定律就成為了這逾半世紀以來半導體產業信奉的圭臬,年復一年的技術研發為的就是能持續突破摩爾定律,驅動市場技術往前邁進。
来自供应链的消息显示,由于联发科无法继续给华为供货手机芯片,前者原本要在台积电投片的7nm制程芯片已暂停,这样就释放了约1.3万片的12英寸晶圆代工产能,而这部分缺口很可能由AMD填补上。 市场预期,索尼和微软的新一代游戏机会缺货到2021年中旬,这样,AMD为这两大客户定制的CPU和GPU“钱”景乐观。 《財經》雜誌以炒紅燒肉來比喻設計業客戶與晶圓代工廠合作關係,設計業者負責肉切成什麼形狀、和豆腐還是粉條一起炒,但用什麼火侯炒、怎麼調味是代工廠的事,就算肉切塊、選型差不多,但調味料和火侯不一樣,就決定了肉做出來的差別,這也是陸廠要向台積電借鑑之處。 據TrendForce統計,今年第一季度,臺積電5nm製程營收貢獻有望保持近兩成,7nm製程需求強勁,預計7nm營收貢獻將小幅增長,有望超過三成,再加上車用芯片需求躍升,預估第一季度臺積電整體營收將再創新高,年增25%左右。 成熟製程先進製程2023 与此同时,全球先进制程也处于爬坡期,每年都会有大幅度的提升,但是,恐怕到2023年,也难以满足市场需求。
成熟製程先進製程: 鴻華將啟動全球擴產 明年單一車款可貢獻250億營收
之後,雖然台積電還推出 32 奈米製程,然而兩家公司最關鍵的 28 奈米之戰也同時展開。 當時,台積電決定採用與英特爾相同的 Gate-last 架構,放棄 IBM 的 Gate-First 架構,使得當時同樣在開發 28 奈米製程的競爭對手聯電、三星、格羅方德都還持續在研發卡關的時刻,台積電能在 2011 年正式量產 28 奈米製程。 Counterpoint Research 研究部主管 Dale Gai 表示,對晶片商來說,等到新廠房幾年後開始量產,需求不見得保持在當初的水準,導致廠房利用率低,並衍生營運損失,這種「供應過剩」的擔憂,是讓半導體業者對成熟晶片投資卻步的主因。 根據顧能,今年資本支出有五分之三來自台積電 (2330-TW)、三星電子和英特爾 (INTC-US),幾乎都把資源挹注到目前供應大致充裕的先進製程晶片上。 針對產能過剩隱憂,分析師認為,台積電具備三個優勢,不管未來成熟製程供需如何變化,都可以繼續穩如山。
台灣方面,公司規劃在南科提高特殊製程產能,而高雄新廠也將有部分28奈米產線。 業界推估,這波28奈米新增產能將超過10萬片/月,公司將穩居全球之冠。 台積電魏哲家在近期法說會上也說,許多因素都將推升成熟製程需求成長,包括5G、HPC、終端裝置半導體含量增加,加上多鏡頭帶動CIS(CMOS感測器)需求,而28奈米也將是嵌入式記憶體應用的「甜蜜點」。 回顧過去,直到2020第一季,台積電28奈米產能利用率都還低於公司平均值,過去曾被視為燙手山芋的28奈米製程,如今變得炙手可熱,這是為什麼呢? 業界分析,成熟製程的需求量還是相當大,除了車用外,未來消費性電子產品只會越來越「智慧化」,加上物聯網趨勢,都需要更多的IC,但不必全用高階製程,28奈米製程可滿足大部分需求。
成熟製程先進製程: 先進製程穩中有升
三星電子喊出2030年前半導體資本支出上看1,500億美元,晶圓代工事業的投資仍鎖定在5奈米及更先進製程,成熟製程則擴大委由聯電代工。 然而近期設備業界傳出消息,指出美國已開始限制中國當地半導體廠建置28奈米及更先進製程產能,中芯國際首當其衝。 在預期美國持續收緊及管制設備出口中國的情況下,中芯12吋廠成熟及先進製程擴產計畫恐持續受阻。 全球半導體產能供不應求情況預期會延續到2023年,晶圓代工廠紛紛拉高資本支出擴產,但成熟製程投資未見擴大,其中,台積電及三星晶圓代工將以5奈米及3奈米等更先進製程為投資重心,中芯國際受美國貿易禁令影響,未來先進及成熟製程擴產受阻。
事實上,回顧過去1年,包括中國最大晶圓廠「中芯」、總部位於美國的「格羅方德」,也分別宣布將砸下110億美元、60億美元,擴產各自的成熟製程。 蘋果 iPhone 成熟製程先進製程2023 可望確立加入 USB Type-C 陣營後,使 Type-C 商機下半年進入大規模成長階段。 IC設計廠聯陽(3014)目前正全力衝刺 Type-C 市場,且相關解決方案成功獲得英特爾(Intel)平台認證,後續將結合 USB-PD 快充晶片,搶食 USB Type-C 商機。
成熟製程先進製程: 先進製程領軍:全面剖析半導體產業突破摩爾定律的極限
市場預期,索尼和微軟的新一代遊戲機會缺貨到2021年中旬,這樣,AMD為這兩大客户定製的CPU和GPU「錢」景樂觀。 成熟製程方面,臺積電也在加大投資,今年臺積電資本支出的300億美元當中,會有10%,也就是約30億美元用於成熟製程產能的擴充。 先進製程方面(7nm及以下),正處於產能爬坡期,每年都會有大幅度的提升,而生產商卻只有臺積電和三星,預計到2nm量產時,先進製程產能的這種供不應求狀態會一直延續。
儘管有分析師認為,5G、AI、電動車的發展,晶片需求是長期往上,近期筆電、電視的晶片需求下滑,屬短期現象;只不過,從業界現況觀察,這樣的短期波動,已逐步鬆動晶圓代工業過去兩年幾乎是賣方市場的宰制力。 資策會資深產業分析師鄭凱安說,28奈米製程使用的設備與製造工藝,是能「相容」製作更成熟的製程,如40奈米、60奈米,「你擴充好,你也可以往40奈米向上相容。」意即,這對晶圓廠來說是最具效益的擴產方式。 11月9日,晶圓代工龍頭台積電正式宣布,將在明年同步啟動高雄廠、日本廠的建廠計畫,屆時兩座廠區重要的新增產能都將是成熟製程;無獨有偶,晶圓代工大廠聯電也在幾周前,被爆出將在新加坡擴產,傳聞中投產目標,也是成熟製程。 聯陽公告7月合併營收達5.47億元,相較去年同期大幅成長51.4%,累計今年前7月合併營收為35.79億元、年增7.01%。 法人推估,雖然 成熟製程先進製程 PC、筆電市場先前已在第2季提前拉貨,但由於部分品牌廠在第3季仍持續拉貨,預期聯陽本季業績仍有機會繳出優於第2季的成績單。