關(guān)于八英寸晶圓代工市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)分析

在經(jīng)歷了早兩年的漲價(jià)和產(chǎn)能緊張等風(fēng)波之后，八英寸晶圓代工市場(chǎng)似乎已經(jīng)剎不住車(chē)了。

SEMI在日前發(fā)布的報(bào)告中披露，自2018年7月以來(lái)，全球增加了7個(gè)200mm新廠房。而在接下來(lái)的2019年到2022年間，全球預(yù)計(jì)總共將有16個(gè)廠房或產(chǎn)線，其中14個(gè)為批量Fab廠，這就帶動(dòng)了全球八英寸產(chǎn)能的直接提升。

八英寸晶圓產(chǎn)能預(yù)測(cè)

根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，到2022年，全球的200mm晶圓制造廠的總產(chǎn)能達(dá)到每月650萬(wàn)片晶圓。而這個(gè)數(shù)據(jù)是在移動(dòng)、物聯(lián)網(wǎng)、汽車(chē)和工業(yè)等方向的應(yīng)用強(qiáng)烈需求推動(dòng)下，各地區(qū)廠商極力擴(kuò)張的結(jié)果。

資料顯示，過(guò)去幾年，隨著智能手機(jī)的升級(jí)，人工智能、5G、汽車(chē)電子和物聯(lián)網(wǎng)等新興應(yīng)用的出現(xiàn)，如指紋識(shí)別芯片、MEMS、電源管理芯片、面板驅(qū)動(dòng)IC、MCU、功率器件和Nor Flash等元器件的需求就順勢(shì)飆升，這就給成熟的、擁有成本優(yōu)勢(shì)的八英寸產(chǎn)線帶來(lái)的巨大的機(jī)遇，也讓各大晶圓廠蠢蠢欲動(dòng)。

看好車(chē)用芯片，臺(tái)積電時(shí)隔15年再建八英寸廠

晶圓龍頭臺(tái)積電最廣為人知的就是他們搭建在12英寸晶圓上的最新工藝，但其實(shí)除此之外，他們還在五座八英寸晶圓廠和一座六英寸晶圓廠。毫無(wú)疑問(wèn)的是，12英寸是臺(tái)積電晶圓代工營(yíng)收的主要來(lái)源。但在2018年年底的供應(yīng)鏈論壇上，臺(tái)積電總裁魏哲家表示，將在南科六廠旁，新建一座8英寸廠，滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)特殊制程要求。據(jù)了解，這是繼臺(tái)積電于2003年在上海松江廠以來(lái)，時(shí)隔15年再次建造八英寸廠。

從公開(kāi)資料可以看到，臺(tái)積電南科六廠是一個(gè)八英寸晶圓廠，最近幾年主要聚焦在導(dǎo)入高壓制程的車(chē)用芯片為主，并規(guī)劃三五族化合物半導(dǎo)體的新制程，擴(kuò)展用于汽車(chē)的大電流SiC市場(chǎng)。相信臺(tái)積電這次擴(kuò)展的八英寸廠也將會(huì)瞄準(zhǔn)這個(gè)方向。

作為第三代半導(dǎo)體的代表，SiC材料較之硅有著寬禁帶、高擊穿電場(chǎng)、高熱導(dǎo)率、電子遷移率以及抗輻射特性使得碳化硅基的SBD以及MOSFET在高頻、高溫、高壓、高功率以及耐輻射的應(yīng)用場(chǎng)合等優(yōu)勢(shì)。這種材料的旗艦在經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展之后，也終于在最近一兩年迎來(lái)了爆發(fā)窗口，包括ST、安森美和英飛凌等國(guó)外廠商正在快速推進(jìn)，國(guó)內(nèi)也在躍躍欲試，擁有工藝優(yōu)勢(shì)的臺(tái)積電就看中了這當(dāng)中的機(jī)會(huì)。

收購(gòu)格芯新加坡工廠，世界先進(jìn)全面發(fā)力

另一個(gè)在八英寸晶圓代工上動(dòng)作頻頻的廠商則是臺(tái)積電旗下的世界先進(jìn)。

在2018年年初，世界先進(jìn)曾表示，由于電源管理、影像傳感器、指紋識(shí)別芯片和驅(qū)動(dòng)IC對(duì)8英寸晶圓代工需求強(qiáng)勁，公司正尋求新建12英寸廠，藉此突破產(chǎn)能瓶頸。但在半年之后之后，世界先進(jìn)董事長(zhǎng)方略表示，考量投資新廠資金耗費(fèi)龐大、建廠時(shí)程長(zhǎng)及新客戶(hù)拓展不易等諸多因素，加上設(shè)備商已重新開(kāi)發(fā)8英寸新設(shè)備， 決定取消新設(shè)12英寸廠計(jì)劃，將資金轉(zhuǎn)向全力擴(kuò)充8英寸產(chǎn)能。按照方略的說(shuō)法，這主要是因?yàn)樗麄兂丝吹礁吖β?a target="_blank">產(chǎn)品成長(zhǎng)快速、應(yīng)用增加外，很多分離式元件也逐漸改由8英寸廠生產(chǎn)也是他們做出這個(gè)決定的另一個(gè)原因。

除了擴(kuò)建以外，世界先進(jìn)還在日前宣布收購(gòu)了格芯位于新加坡的Fab 3E 200mm晶圓廠，進(jìn)一步擴(kuò)展其在八英寸上面的影響力。據(jù)介紹，這座工廠主要負(fù)責(zé)微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、模擬/混合信號(hào)芯片制造，月產(chǎn)能約為35000個(gè)200mm晶圓。

另外，世界先進(jìn)同樣布局第三代半導(dǎo)體，不過(guò)他們看中的GaN。

據(jù)GaN器件先驅(qū)EPC介紹，與最優(yōu)的硅基MOSFET相比，氮化鎵晶體管及集成電路的開(kāi)關(guān)速度快很多及體積更小巧。相比先進(jìn)的硅基器件，當(dāng)今商用化的氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管及集成電路的性能高出5至50倍。這個(gè)在性能方面的重大改進(jìn)可推動(dòng)全新應(yīng)用的出現(xiàn)，在氮化鎵技術(shù)推出之前，這是完全不可能實(shí)現(xiàn)的。作為下一個(gè)發(fā)展熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)也有很多公司投身其中，相信這也是世界先進(jìn)介入這個(gè)市場(chǎng)的原因。

2018年6月，世界先進(jìn)披露了他們?cè)贕aN方面的進(jìn)度。據(jù)介紹，他們與設(shè)備材料廠Kyma、轉(zhuǎn)投資GaN硅基板廠QROMIS攜手合作，從2017年開(kāi)始，已陸續(xù)為電源管理IC客戶(hù)開(kāi)出8英寸產(chǎn)能，并預(yù)計(jì)在今年年中大量開(kāi)出GaN代工產(chǎn)能，他們也會(huì)在未來(lái)的8英寸晶圓代工中扮演新角色。

值得一提的是，世界先進(jìn)隸屬于臺(tái)積電集團(tuán)。

三星和SK海力士入局，八英寸晶圓代工再起波瀾

三星和SK海力士則是八英寸晶圓代工的另一股有生力量。

首先看三星方面，這兩年在存儲(chǔ)掙到盆滿(mǎn)缽滿(mǎn)的韓國(guó)巨頭對(duì)晶圓代工業(yè)務(wù)這塊肥肉虎視眈眈。為了全力發(fā)展這方面的業(yè)務(wù)，他們?cè)?017年五月宣布將其晶圓代工業(yè)務(wù)部門(mén)獨(dú)立出來(lái)，強(qiáng)化與臺(tái)積電爭(zhēng)奪市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。他們一方面加強(qiáng)先進(jìn)工藝的研發(fā)力度，另一方面就是下沉到八英寸上面，與市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是廝殺。

2018年年初，三星宣布對(duì)外提供成熟的8英寸晶圓代工技術(shù)服務(wù)，為中小型企業(yè)提供多項(xiàng)目晶圓服務(wù)（MPW）。據(jù)介紹，三星的八英寸工藝技術(shù)解決方案主要在eFlash、顯示器驅(qū)動(dòng)IC、指紋傳感器、RF/IoT等領(lǐng)域，并且在成熟的180nm、130nm、90nm技術(shù)之外，還包括了65nm的eFlash，以及70nm的顯示器驅(qū)動(dòng)IC的解決方案。

SK海力士則是八英寸晶圓代工的又一新攪局者。作為全球知名度DRAM供應(yīng)商，SK海力士看到了存儲(chǔ)產(chǎn)品的周期性和低抗風(fēng)險(xiǎn)性，為此他們?cè)?018年與無(wú)錫一起，推進(jìn)晶圓代工業(yè)務(wù)。去年七月，SK海力士宣布與無(wú)錫產(chǎn)業(yè)集團(tuán)合資3.5億美元成立子公司，出資比重分別為50.1%與49.9%，并新建8英寸晶圓代工廠，用于生產(chǎn)傳感器、電源管理芯片等。

按照官方介紹，依托其90nm工藝，SK海力士可以在這個(gè)工廠里在八英寸晶圓上生產(chǎn)通常需要12英寸晶圓線才能生產(chǎn)的1300萬(wàn)像素CIS芯片和小屏幕DDI驅(qū)動(dòng)芯片等，項(xiàng)目投產(chǎn)后將月產(chǎn)10萬(wàn)枚8英寸晶圓片。

國(guó)內(nèi)八英寸代工廠的亦步亦趨

除了以上公司外，國(guó)內(nèi)的那些八英寸代工廠也在亦步亦趨，淘金八英寸市場(chǎng)。

國(guó)內(nèi)最大的晶圓廠中芯國(guó)際在2016年10月宣布，投資15億美元擴(kuò)建升級(jí)天津的8英寸晶圓廠，將天津廠的月產(chǎn)能將從當(dāng)時(shí)的每月4.5萬(wàn)片晶圓大幅提升到每月15萬(wàn)片晶圓，這將推動(dòng)天津廠一躍成為全球規(guī)模最大的8英寸晶圓廠。中芯國(guó)際方面表示，擴(kuò)建后的工廠將覆蓋0.35微米到90納米的工藝，能滿(mǎn)足指紋傳感器、汽車(chē)電子、電源管理芯片、物聯(lián)網(wǎng)芯片等的市場(chǎng)需求。到2018年7月，據(jù)媒體報(bào)道，新建的工廠正式開(kāi)工。

聯(lián)電則在去年年底的董事會(huì)上宣布，將投資超過(guò)六十億人民幣去擴(kuò)充其八英寸和十二英寸產(chǎn)能。根據(jù)規(guī)劃，8英寸廠產(chǎn)能優(yōu)化將會(huì)以子公司蘇州和艦科技為主，預(yù)計(jì)將擴(kuò)充 1 萬(wàn)片。據(jù)資料顯示，和艦提供從0.5微米至110納米主流邏輯、混合信號(hào)、嵌入式非揮發(fā)性記憶體、高壓及影像傳感器工藝，代工產(chǎn)品以消費(fèi)與汽車(chē)、工業(yè)電子為主，涵蓋液晶驅(qū)動(dòng)、微處理器、電源管理、指紋辨識(shí)、智能卡、身份識(shí)別等安全類(lèi)產(chǎn)品。在之前，和艦的月產(chǎn)能為六萬(wàn)片，擴(kuò)產(chǎn)之后，這個(gè)數(shù)字將會(huì)提升到7萬(wàn)片。

另外，國(guó)內(nèi)還有一個(gè)做MEMS代工的耐威科技，他們最近的表現(xiàn)較為亮眼。耐威科技表示，在2017年全球MEMS代工廠營(yíng)收排名中，公司全資子公司Silex超越TSMC（臺(tái)積電）、SONY（索尼），名次從2016年的第五名躍升到2017年的第三；僅僅落后于意法半導(dǎo)體和TELEDYNE DALSA。在純MEMS代工領(lǐng)域則是繼續(xù)保持全球第二，緊隨TELEDYNE DALSA之后。至于該公司在北京的8英寸MEMS代工產(chǎn)品，則有望于2019年下半年建成投產(chǎn)。

而國(guó)內(nèi)的八英寸代工龍頭華虹宏力則在無(wú)錫投資建設(shè)12英寸廠，擴(kuò)充其影響力。

后記

在先進(jìn)工藝進(jìn)展困難，研發(fā)成本飆升、終端需求如約而至的時(shí)候，晶圓代工廠將目光投向了成本相對(duì)低，但市場(chǎng)也足夠大的八英寸晶圓代工市場(chǎng)，尤其像耐威科技押注MEMS代工這個(gè)業(yè)務(wù)，更是順應(yīng)時(shí)勢(shì)做出的最好決定。

不過(guò)在傳統(tǒng)八英寸代工廠華虹宏力、世界先進(jìn)、蘇州和艦等依然強(qiáng)勢(shì)的前提下，各大代工廠持續(xù)加碼這個(gè)市場(chǎng)，那就意味著八英寸晶圓代工的競(jìng)爭(zhēng)將進(jìn)入白熱化階段。