晶圓代工呈現(xiàn)二元發(fā)展態(tài)勢(shì)

陳炳欣

近日，拓璞產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布報(bào)告顯示，第二季度全球前十大晶圓代工企業(yè)除華虹半導(dǎo)體受益于智能卡、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子用MCU和功率器件需求穩(wěn)定，營(yíng)收與去年同期持平，其余公司包括臺(tái)積電在內(nèi)營(yíng)收都出現(xiàn)下滑，平均下跌幅度達(dá)到8%。拓璞產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)，2019年全球晶圓代工產(chǎn)業(yè)或?qū)⒊霈F(xiàn)十年來首次負(fù)增長(zhǎng)。那么，晶圓代工業(yè)未來如何發(fā)展？

短期下跌年底或現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)

從近期市場(chǎng)表現(xiàn)來看，去年下半年開始的半導(dǎo)體下行周期影響程度超出最初預(yù)計(jì)。近日，博通公司發(fā)布財(cái)報(bào)表示，受外部緊張局勢(shì)等因素影響，該公司今年銷售額減少20億美元。此舉使博通股票下跌8.6%，公司市值減少90多億美元。同時(shí)拖累美國(guó)其他芯片制造商高通、應(yīng)用材料、英特爾、賽靈思下跌股價(jià)1.5%至3%。

半導(dǎo)體市場(chǎng)整體需求趨冷也給晶圓制造業(yè)帶來沖擊。根據(jù)拓璞產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的報(bào)告，2019年第二季度全球晶圓代工需求持續(xù)疲弱，各廠營(yíng)收與去年同期相比普遍下滑，預(yù)估第二季度全球晶圓代工總產(chǎn)值將較2018年同期下滑約8%。其中值得關(guān)注的是晶圓代工龍頭臺(tái)積電，第二季度同樣出現(xiàn)同比下跌，跌幅為4%。

那么，本次市場(chǎng)寒冬將對(duì)晶圓代工產(chǎn)業(yè)造成多大影響呢？拓璞產(chǎn)業(yè)研究院的預(yù)測(cè)是2019年全球晶圓代工產(chǎn)業(yè)將出現(xiàn)十年來首次的負(fù)成長(zhǎng)，總產(chǎn)值較2018年衰退近3%。對(duì)此，臺(tái)積電企業(yè)訊息處資深處長(zhǎng)孫又文表示，此次下行周期的影響超出年初的預(yù)計(jì)。原來，業(yè)界普遍認(rèn)為本輪下滑主要是受到存儲(chǔ)芯片價(jià)格下跌的影響，對(duì)邏輯蒜片的影響不大?？蓮默F(xiàn)在市場(chǎng)情況來看，影響范圍可能會(huì)比預(yù)計(jì)的要大。第二季度由于市場(chǎng)需求繼續(xù)疲弱，半導(dǎo)體公司的庫存水位偏高，庫存消化不如預(yù)期。更主要的是全球政經(jīng)局勢(shì)的不確定性變動(dòng)也傳導(dǎo)到了半導(dǎo)體行業(yè)。原來對(duì)2019年晶圓代工業(yè)的預(yù)測(cè)是小幅增長(zhǎng)，從現(xiàn)在的形勢(shì)來看卻不排除2019年全球代工業(yè)營(yíng)收趨于負(fù)增長(zhǎng)的可能性出現(xiàn)。

長(zhǎng)期看好大廠爭(zhēng)相開發(fā)尖端工藝

雖然晶圓代工市場(chǎng)今年有可能出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，但是業(yè)界對(duì)于半導(dǎo)體業(yè)特別是晶圓代工業(yè)的長(zhǎng)期走勢(shì)仍然看好。在目前召開的臺(tái)積電2019中國(guó)技術(shù)論壇（TSMC2019Technology Symposium）上，臺(tái)積電總裁魏家哲就指出，5G的落地、人工智能的發(fā)展，都需要應(yīng)用半導(dǎo)體芯片，而這必將帶動(dòng)對(duì)半導(dǎo)體制造的需求攀高，晶圓代工長(zhǎng)期向好。與此同時(shí)，市場(chǎng)多元化的發(fā)展，對(duì)半導(dǎo)體技術(shù)也提出了更高的要求。低能耗、高性能，以前這種很難同時(shí)兼顧的要求，現(xiàn)在已經(jīng)被用戶不折不扣地提了出來。在此情況下，代工企業(yè)將不得不向著更尖端的工藝節(jié)點(diǎn)，如7nm/5nm/3nm開發(fā)和演進(jìn)。

魏家哲介紹了臺(tái)積電在先進(jìn)工藝上的發(fā)展規(guī)劃，臺(tái)積電已經(jīng)于2018年量產(chǎn)了7nm工藝（N7）。今年臺(tái)積電還將實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)版的7納米工藝即N7+，將在芯片的部分關(guān)鍵層生產(chǎn)中導(dǎo)入EUV設(shè)備，從而減少光罩的采用，降低成本，提高制造效率。臺(tái)積電副總經(jīng)理張曉強(qiáng)特別強(qiáng)調(diào)了6nm工藝（N6）平臺(tái)。這是臺(tái)積電7納米的另一個(gè)升級(jí)版，計(jì)劃明年量產(chǎn)，同樣采用了EUV設(shè)備。由于其可以利用N7的全部IP，N7的客戶可以更便捷地導(dǎo)人，在提高產(chǎn)品性能的同時(shí)兼顧了成本。

5納米工藝（N5）臺(tái)積電目前已經(jīng)開始導(dǎo)入試產(chǎn)，計(jì)劃于2020年上半年量產(chǎn)。此外，臺(tái)積電還透露了一個(gè)N5P的節(jié)點(diǎn)，以前較少被提及。這是一個(gè)5納米工藝的加強(qiáng)版，有點(diǎn)像7納米節(jié)點(diǎn)的N7+。資料顯示，N5P在恒定功率下可提高+7%的性能，或在恒定perf下比N5降低約15%的功率。預(yù)計(jì)該工藝平臺(tái)將在N5的下一年推出，即2021年量產(chǎn)。N7、N7+、N6、N5、N5P細(xì)分的工藝平臺(tái)體現(xiàn)了臺(tái)積電應(yīng)對(duì)市場(chǎng)多元化需求的嘗試。

三星在先進(jìn)工藝方面的發(fā)展也很快。根據(jù)三星在2018年公布的未來工藝路線圖，7nm節(jié)點(diǎn)中，三星選擇跳過LPE低功耗，直接進(jìn)入7nm EUV;今年下半年開始推6nm工藝;5nm工藝今年4月份完成開發(fā)，下半年首次流片，2020年量產(chǎn);4nm工藝今年下半年完成開發(fā)。真正發(fā)生重大變革的是3nm節(jié)點(diǎn)，因?yàn)?nm開始，會(huì)放棄FinFET轉(zhuǎn)向GAA晶體管，三星的3nm GAE工藝已經(jīng)發(fā)布了1.0版PDK，將于2020年進(jìn)行測(cè)試，2021年量產(chǎn)，后續(xù)還有優(yōu)化版3GAP工藝，還在繼續(xù)優(yōu)化改良中。

二元發(fā)展趨勢(shì)明顯

中國(guó)大陸代工需走差異化路線

隨著臺(tái)積電與三星在工藝節(jié)點(diǎn)上的競(jìng)爭(zhēng)，晶圓代工行業(yè)的二元化發(fā)展趨勢(shì)也將日益明顯。自從去年格羅方德宣布暫停所有7納米FinFET技術(shù)研發(fā)后，未來半導(dǎo)體晶圓制造領(lǐng)域戰(zhàn)局將呈現(xiàn)英特爾、臺(tái)積電、三星三強(qiáng)鼎立，而晶圓代工戰(zhàn)局會(huì)是臺(tái)積電、三星捉對(duì)廝殺的局面。這表明，如今代工業(yè)已經(jīng)顯現(xiàn)出類似的二元化發(fā)展態(tài)勢(shì)，—部分廠商在先進(jìn)制程上激烈爭(zhēng)奪，另—部分則在力所能及的領(lǐng)域?qū)ふ覚C(jī)會(huì)。

隨著工藝特征尺寸繼續(xù)微縮，這種趨勢(shì)也將越來越明顯，到最后占領(lǐng)先進(jìn)工藝市場(chǎng)的第一集團(tuán)只有一家或兩家，剩下的競(jìng)爭(zhēng)者或者被并購(gòu)或者退到第二集團(tuán)。近年來，中國(guó)大陸持續(xù)投入發(fā)展晶圓制造業(yè)。根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)SEMI的報(bào)告，中國(guó)大陸目前有超過25座新的晶圓廠正在興建或規(guī)劃當(dāng)中，且新建的晶圓廠也主要集中于晶圓代工領(lǐng)域。在這樣的行業(yè)大趨勢(shì)面前，中國(guó)的代工廠應(yīng)當(dāng)如何發(fā)展呢？

孫又文直言，半導(dǎo)體行業(yè)歷來遵循大者恒大的準(zhǔn)則，行業(yè)第一名吃肉，第二名喝湯，再往后的企業(yè)利潤(rùn)就會(huì)更低。目前已過了發(fā)展晶圓制造的最佳機(jī)遇期，發(fā)展晶圓代工勢(shì)必面臨高投資、人才缺口以及盈利壓力等挑戰(zhàn)。

對(duì)此，中金公司報(bào)告指出，預(yù)計(jì)未來1-2年內(nèi)受市場(chǎng)需求不振影響，還很難對(duì)代工行業(yè)形成有力的需求刺激，國(guó)內(nèi)企業(yè)需克服短期市場(chǎng)影響。從長(zhǎng)期來看，國(guó)內(nèi)代工廠市占率，與臺(tái)積電等龍頭大廠仍有不小差距，不過另一方面也說明了我國(guó)大陸本土企業(yè)的市場(chǎng)增長(zhǎng)空間仍然巨大，前景向好。一旦擁有先進(jìn)的技術(shù)或差異化產(chǎn)品，加上地域優(yōu)勢(shì)，可以搶占更大的市場(chǎng)份額。

半導(dǎo)體專家莫大康也提出差異化競(jìng)爭(zhēng)的策略。他表示，堅(jiān)持“先進(jìn)工藝與成熟工藝兩條腿走路”的發(fā)展策略，將使道路走得更加穩(wěn)健。從市場(chǎng)層面觀察，隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，特色工藝的重要性正日漸凸顯。物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)是半導(dǎo)體業(yè)內(nèi)的殺手級(jí)應(yīng)用，不需要依賴先進(jìn)工藝制程，其產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制程模式在成熟工藝制程下將非常匹配中國(guó)大陸企業(yè)。因此，中芯國(guó)際鹿對(duì)市場(chǎng)的策略是專注先進(jìn)制程開發(fā)，同時(shí)在特色工藝上深耕細(xì)作，堅(jiān)持兩條腿走路，確保在業(yè)界的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。