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半导体

产能吃紧竞争激烈 8英寸晶圆代工如何重新定位

去年下半年以来,全球8英寸晶圆代工产能就开始走俏。根据媒体报道,台积电、联电、中芯国际、华虹半导体等代工厂均出现8英寸产能吃紧的状况。而这一情况的出现,除了促使部分国际半导体制造大厂加速扩大8英寸产能之外,也导致这些公司增强了对中国大陆特色工艺代工市场的渗透。

产能紧缺或延续至2019年

受物联网、汽车电子等终端需求市场的带动,目前国际上主要的8英寸晶圆代工厂都出现了产能满载的状态。有媒体报道指出,台积电、世界先进、中芯国际等的8英寸产能已经达到满载状态,产能吃紧。根据Digitimes的数据,截至2018年6月中国台湾主要晶圆代工产能利用率攀升至94.7%。广发证券测算的数据也显示,至少在2019年全球8英寸晶圆产能仍将维持紧张状态。

受益于供需形势持续紧张,8英寸厂商的业绩得到较大提升。如国内最大的8英寸代工厂华虹半导体近期的财报业绩亮眼,公司2017年毛利率同比上涨了2.52%,2018年第一季度毛利率则在32.07%左右,净利率则达到18.56%。

而造成这轮产能供需趋紧的因素是多方面的。近年来物联网市场逐渐成熟,不少IC设计厂商投入物联网相关产品开发,出于工艺和成本考虑,这些产品大多采用8英寸生产线。二手设备供应商之一Surplus Global的美洲和欧洲执行副总裁Emerald Greig曾向媒体表示,2018年第一季度8英寸的利用率可能保持不变。“8英寸晶圆厂的利用率将继续保持在90%以上。” Emerald Greig说。

全球8英寸晶圆厂总量下降则是另一个原因。根据SEMI的统计,到2020年,全球预计将有189个8英寸的晶圆厂,而2007年的高峰期则为199家。从数据可以清晰地看出,全球8英寸晶圆厂数目逐步下滑,国际大厂正逐步将重点转移到12英寸上。

8英寸代工需求增加的同时,晶圆厂总量却在下降,导致了本次产能紧缺情况的出现。

大厂加紧布局中国市场

受市场需求的推动,代工厂重新重视8英寸生产线,开始增加产能,而中国大陆市场则成为新增产能重点布局的区域。日前,SK海力士宣布与无锡市政府下属的投资公司无锡产业发展集团合资组建8英寸晶圆代工厂,预计于今年下半年开工,2019年下半年完工,2020年正式启用生产。新厂将主要生产模拟半导体(传感器、电源管理芯片等)。据悉,SK海力士还计划于2021年年底前分批将其清州M8工厂的生产设备移入无锡合资工厂。

SK海力士此举明显旨在吸引韩国以外的客户。去年,SK海力士针对晶圆代工业务做出了重大调整,将系统IC事业部独立出来,成立子公司SK海力士System IC。SK海力士相关人士也曾表示,将以“生产在中国、研发在韩国”的策略,加快扩大晶圆代工业务。

三星电子也在强化其8英寸代工业绩。日前,三星电子宣布开始对外提供成熟的8英寸晶圆代工技术解决方案,为中小型企业提供多项目晶圆服务(MPW)。三星电子的8英寸工艺技术产品解决方案主要在eFlash、显示器驱动IC、指纹传感器、RF/IoT等领域。“三星代工可以提供从设计到生产、配套及测试一站式服务,也可以提供弹性合作模式,力求帮助中小企业取得更大的协同效果。”韩国三星半导体事业部相关人士表示。

此外,三星通过MPW服务进军中国8英寸成熟工艺市场,对我国代工企业产生的影响不容忽视。莫大康认为,“僧多粥少”会成为中国代工市场未来呈现的发展趋势。“我们的代工订单数目有限,以前可能是中芯国际的订单合作,也或者是华虹的订单合作,但是现在三星加入市场,将加剧我们所说的‘僧多粥少’的局面。”莫大康说。

联电近日计划整合旗下子公司和舰科技在上海证券交易所上市。募集资金便有一部分用于扩充和舰科技旗下一座8英寸晶圆代工厂的产能。

发展特色工艺与12英寸实现互补

面对国际厂商的布局,国内厂商也在加快8英寸生产线的建设。近日中芯国际天津厂举行了P2 Full Flow扩产项目首台设备进驻仪式,显示中芯国际天津厂扩建工作进入移入阶段。2016年的10月18日,中芯国际正式启动中芯天津产能扩充项目,该项目预计投资额为15亿美元。全面生产后,加上老厂,产能将达到每月15万片。莫大康指出,在发展半导体制造业之际,我国应当重视8英寸生产线的建设。

近几年来,国内晶圆厂规划建设了多座12英寸厂。然而当物联网成为了推动集成电路产业成长的主要力量之际,碎片化、细分化需求有可能成为主流。构建我国合理有序的晶圆制造产业体系,特别对8英寸厂该如何重新定位显得相当重要。

广发证券发布报告指出,8英寸生产线主要应用于特色技术或差异化技术, 产品包括各种电源芯片、摄影/指纹识别等传感器、智能硬件中的MCU与无线通信芯片、智能卡等, 涵盖消费类电子、通信、计算、工业、汽车等领域。相比于12英寸晶圆产线而言, 8英寸晶圆制造厂,适合多种特色晶圆工艺的生产,由于完全或大部分折旧,固定资产的固定成本较低;加之光罩及设计服务成本较低,8英寸厂有着自身的竞争优势,目前8英寸产能紧缺就显示出其市场需求,因此8英寸晶圆和12英寸晶圆能够实现优势互补、长期共存。

那么,当前情况下如何运营发展好8英寸晶圆厂呢?此前华虹宏力执行副总裁徐伟接受记者采访时表示,相对12英寸的先进技术节点优势,8英寸厂有它的局限性,比如技术节点到90纳米就到头了。所以8英寸厂必须走一条差异化竞争的道路。而要想做差异化竞争,发展特色工艺又是必走之路,即在8英寸生产线相适应的技术节点上,基于客户的需求,以通用工艺平台为基础,开发高温、高压、MEMS等特种工艺技术,进而做到人无我有。

此外,目前汽车电子及物联网中应用的芯片,包括先进辅助驾驶系统及感测器、车用电流控制IC、物联网MCU等在8英寸晶圆厂中大量投产。根据SIA的数据, 2017年除存储器外的半导体销售额增速为9%,而应用于汽车、工业领域的non-memory半导体,月度销售额同比增速均在10%以上,远远高于全球半导体销售额的整体增速,可见汽车和工业正在成为全球半导体高成长的下游应用领域。因此关注适用于汽车的功率半导体和高压器件制造的超级结MOSFET(SuperJunction, SJNFET)、场截止型(Field Stop, FS)IGBT等工艺,也是一个重要发展方向。

责任编辑:赵强


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