晶圓代工廠商們的“新大陸”

根據(jù)TrendForce上個(gè)月發(fā)布的調(diào)查研究數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2020年全球晶圓代工收入將同比增長23.8%，為十年來最高。

在晶圓代工營收創(chuàng)新高的背后，代表著市場對(duì)晶圓代工的需求越來越旺盛。在這種市場環(huán)境之下，晶圓代工廠之間的競爭也變得愈加激烈。尤其是進(jìn)入到2020年以后，晶圓代工實(shí)力的較量不僅僅存在于各大廠商之間，這個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也受到了很多國家和地區(qū)的重視，因此，也推動(dòng)了晶圓代工產(chǎn)業(yè)發(fā)生了一些新的變化。

晶圓代工廠商們的“新大陸”

此前已經(jīng)在很多報(bào)道中顯示，美國在全球制造業(yè)產(chǎn)能中所占的份額已從1990年的37%下降到今天的12%。

尤其是在半導(dǎo)體日益重要的今天，這一數(shù)字的變化引起了美國政府的關(guān)注。 為鼓勵(lì)美國本土的芯片制造業(yè)，美國政府接連出臺(tái)數(shù)項(xiàng)法案。

美國兩黨議員相繼提出了《2020年美國晶圓代工法案》（American Foundries Act of 2020，簡稱AFA）和《創(chuàng)造有益激勵(lì)生產(chǎn)半導(dǎo)體（芯片）法案》（Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors，簡稱CHIPS）。

邀請(qǐng)晶圓代工廠赴美建廠是美國提升本土芯片制造能力的重要途徑之一，而這或許也成為了晶圓代工廠商們的“新大陸”。

今年5月，臺(tái)積電宣布了其在美國的建廠計(jì)劃。根據(jù)臺(tái)積電的公告，該工廠將生產(chǎn)5nm芯片，規(guī)劃產(chǎn)能是2萬片每月。這將產(chǎn)生超過1600個(gè)高科技專業(yè)直接工作，以及半導(dǎo)體中的數(shù)千個(gè)間接工作。根據(jù)規(guī)劃，該工廠將于2021年開始建設(shè)，目標(biāo)是2024年開始生產(chǎn)，在2021到2029年的資本支出將會(huì)高達(dá)120億美元。

據(jù)臺(tái)媒最新報(bào)道顯示，臺(tái)積電赴美建廠的計(jì)劃已于12月22日得到了有關(guān)部門的正式批準(zhǔn)。 臺(tái)積電在美國建廠，也引起了其他晶圓代工廠的注意，尤其是三星。于是，繼臺(tái)積電之后，三星近期也有計(jì)劃在美國發(fā)展芯片制造業(yè)務(wù)。

據(jù)日經(jīng)的報(bào)道顯示，三星電子將擴(kuò)建其在德克薩斯州的半導(dǎo)體工廠，以便為下一代制造設(shè)備騰出空間，因?yàn)槿钦噲D與臺(tái)積電爭奪全球最大芯片代工廠桂冠。三星認(rèn)為，得克薩斯州奧斯汀的工廠在爭取美國科技公司的訂單中起著至關(guān)重要的作用。

日經(jīng)的報(bào)道中指出，三星的奧斯汀工廠于1997年開始批量生產(chǎn)存儲(chǔ)芯片。它于2010年進(jìn)入代工制造階段，蘋果就是客戶之一。

盡管三星為該工廠花了170億美元，但那里的設(shè)備已經(jīng)過時(shí)了。據(jù)資料顯示，大約五年前，這家工廠只能生產(chǎn)14納米工藝節(jié)點(diǎn)的芯片，但落后于5nm工藝的三代。

該公司最終可能會(huì)在新的大規(guī)模訂單所需的先進(jìn)設(shè)備上投資近10億美元。 但三星能夠順利實(shí)行該計(jì)劃也存在著一些變數(shù)，當(dāng)下的半導(dǎo)體貿(mào)易環(huán)境可能會(huì)影響其在美國實(shí)行建廠計(jì)劃。

英特爾晶圓代工身上的變數(shù)

今年7月，英特爾在其第二季財(cái)報(bào)會(huì)議上稱，由于其未來CPU將采用的7納米芯片技術(shù)進(jìn)度較目標(biāo)落后，所以，公司考慮將其制造業(yè)務(wù)外包。

這則消息引起了業(yè)界的關(guān)注。眾所周知，目前全球晶圓代工廠當(dāng)中只有臺(tái)積電和三星具有7nm量產(chǎn)的能力，誰能獲得英特爾的訂單或許就能夠進(jìn)一步擴(kuò)大他們?cè)诖ゎI(lǐng)域的地位——根據(jù)摩根大通的推算，英特爾今年總營收可達(dá)600億美元，其中約259億美元來自數(shù)據(jù)中心事業(yè)群，另外的363億美元屬于客戶運(yùn)算事業(yè)群。

以此推算，未來英特爾兩大事業(yè)群外包需求將分別有63億美元及102億美元，合計(jì)為晶圓代工市場創(chuàng)造高達(dá)165億美元的商機(jī)。 就在這則消息公布沒多久以后，在緊接著的8月中，英特爾在其2020年架構(gòu)日當(dāng)中發(fā)布了10nm SurperFin全新晶體管技術(shù)。

英特爾稱，這是該公司有史以來最為強(qiáng)大的單節(jié)點(diǎn)內(nèi)性能增強(qiáng)，帶來的性能提升可與全節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換相媲美。換言之，在SuperFin技術(shù)的加持下，英特爾推出的10nm工藝效能可以等同于7nm。

或許是新工藝為英特爾帶來了新的契機(jī)。于是，在今年10月的財(cái)報(bào)電話會(huì)議上，英特爾CEO Bob Swan在財(cái)報(bào)電話會(huì)議上對(duì)委外代工的計(jì)劃作出了新的回應(yīng)，他表示，英特爾將在2021年初決定是利用公司自己的技術(shù)，還是利用第三方代工廠制造7納米芯片。

根據(jù)Swan的說法，英特爾計(jì)劃使用的三個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)是：時(shí)間表可預(yù)測性，產(chǎn)品性能以及供應(yīng)鏈的經(jīng)濟(jì)性。

另外一方面，英特爾處理器早在今年以前就出現(xiàn)了供不應(yīng)求的狀況，尤其是其14nm產(chǎn)品。為了滿足市場需求，英特爾去年在14nm晶圓產(chǎn)能上的資本投入已經(jīng)創(chuàng)下歷史紀(jì)錄，除了擴(kuò)充自家工廠的產(chǎn)能，英特爾還擴(kuò)大了外包代工，便于英特爾自己生產(chǎn)更多的CPU處理器產(chǎn)品。

但進(jìn)入到2020年以后，由于疫情的影響，遠(yuǎn)程辦公的趨勢更是推動(dòng)了一波個(gè)人電腦需求的增長。在這種情況之下，據(jù)經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)援引供應(yīng)鏈消息稱，在PC需求銷售熱潮下，英特爾自家12吋廠產(chǎn)能已經(jīng)滿載，因此需要擴(kuò)大委外成熟制程產(chǎn)品。

聯(lián)電則是英特爾擴(kuò)大成熟制程產(chǎn)品的受惠者。據(jù)經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)的報(bào)道顯示，今年11月英特爾下單晶圓代工大廠聯(lián)華電子（聯(lián)電）28 納米制程，生產(chǎn)通訊 Wi-Fi 與車用相關(guān)芯片。

成熟工藝的春天

在今年當(dāng)中，聯(lián)電的勝利不僅僅只在收到了英特爾的委外代工（而且，根據(jù)經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)的消息顯示，市場人士表示，聯(lián)電相關(guān)的生產(chǎn)最快也必須要到2021 年才開始，從而產(chǎn)生效益），今年8英寸晶圓需求量的猛增，或許才是聯(lián)電營收的功臣。

根據(jù)聯(lián)電的財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)顯示，聯(lián)電累計(jì)前11個(gè)月營收為1615.32億元新臺(tái)幣（約57.25億美元），較2019年同期成長19.8%，營收超越2019年全年。

外資認(rèn)為，推動(dòng)聯(lián)電營收成長的主要原因有三，一是聯(lián)電產(chǎn)能逼近滿載，可能提升8 英寸晶圓客戶比重，明年上半年將啟動(dòng)新一輪漲價(jià)——這一消息，在聯(lián)電三季度的財(cái)報(bào)中也有體現(xiàn)，根據(jù)當(dāng)時(shí)聯(lián)電在其最新的財(cái)報(bào)會(huì)議上的內(nèi)容顯示，由于目前8英寸需求相當(dāng)強(qiáng)勁，產(chǎn)能持續(xù)緊俏，聯(lián)電已與客戶討論2021年的產(chǎn)品定價(jià)，預(yù)計(jì)2021年8英寸價(jià)格將調(diào)漲，而12英寸價(jià)格將維持平穩(wěn)。

其二，代工需求強(qiáng)勁，原先表現(xiàn)較弱的28 納米制程也大幅改善，產(chǎn)能利用率已拉升到9 成以上，部分制程能見度更達(dá)到6個(gè)月至一年——從聯(lián)電第三季度的財(cái)報(bào)中，就已隱隱顯現(xiàn)出了這種趨勢，從其第三季度的財(cái)報(bào)中看，其28nm營收占比為14%，產(chǎn)能利潤率達(dá)到97%。

當(dāng)時(shí)，聯(lián)電總經(jīng)理王石也曾指出，本季28nm持續(xù)獲得客戶的訂單，帶動(dòng)營收增長。展望未來，預(yù)期28nm新設(shè)計(jì)訂單的數(shù)量將持續(xù)增加，有助聯(lián)電28nm產(chǎn)品終端市場及客戶群更加多元。

第三，聯(lián)電不再投入先進(jìn)制程后，資本支出已大幅下滑，而這將有利于聯(lián)電的毛利保持在一個(gè)較高的水平上。 在種種利好消息之下，研調(diào)機(jī)構(gòu)集邦科技預(yù)估，聯(lián)電第四季營收約15.69億美元，年增13%，市占率達(dá)6.9%，超越格芯躍居全球第三大晶圓代工廠。

如此來看，成熟工藝也能擁有春天。

將登太行雪滿山

成熟工藝的市場需求不僅滋潤了聯(lián)電，相對(duì)起步較晚的中國大陸晶圓代工廠也有可能在這一市場中分到一杯羹，中芯國際是其中之一。 2019年第四季度，中芯國際14nm貢獻(xiàn)了1%的營收，這1%的營收，讓中國大陸晶圓代工產(chǎn)業(yè)看到了希望。

根據(jù)中芯國際在2020年第三季度的財(cái)報(bào)中顯示，得益于14nm工藝的爆發(fā)，其中單季營收首超10億美元，創(chuàng)歷史新高。據(jù)悉，中芯國際Q3季度不僅產(chǎn)能利用率達(dá)到了97.8%，而且先進(jìn)工藝占比快速提升，14/28nm工藝占比達(dá)到了14.6%，上季度中是9.1%，去年同期是4.3%。

除此之外，中芯國際還在更先進(jìn)的工藝上有了突破，據(jù)芯動(dòng)科技今年10月發(fā)布的消息顯示，該公司已完成全球首個(gè)基于中芯國際FinFETN＋1先進(jìn)工藝的芯片流片和測試，所有IP全自主國產(chǎn)，功能一次測試通過。

但中芯國際的發(fā)展依舊面臨著巨大的挑戰(zhàn)，美國的一紙禁令，為中心國際的發(fā)展設(shè)置了障礙。根據(jù)中芯國際在科創(chuàng)板中公示的招股書中顯示，2020年5月，美國商務(wù)部修訂直接產(chǎn)品規(guī)則（ Foreign-Produced- Direct Product Rule），據(jù)此修訂后的規(guī)則，若干自美國進(jìn)口的半導(dǎo)體設(shè)備與技術(shù)，在獲得美國商務(wù)部行政許可之前，可能無法用于為若干客戶的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)制造。

如果說，這是間接對(duì)中芯國際的發(fā)展產(chǎn)生了影響，那么前不久，美國商務(wù)部將中芯國際列入“實(shí)體名單”則是更為直接的打壓。

對(duì)此，中芯國際也對(duì)該事件進(jìn)行了回應(yīng)，中芯國際表示，經(jīng)公司初步評(píng)估，該事項(xiàng)對(duì)公司短期內(nèi)運(yùn)營及財(cái)務(wù)狀況無重大不利影響，對(duì)10nm及以下先進(jìn)工藝的研發(fā)及產(chǎn)能建設(shè)有重大不利影響，公司將持續(xù)與美國政府相關(guān)部門進(jìn)行溝通，并視情況采取一切可行措施，積極尋求解決方案，力爭將不利影響降到最低。

新玩家也在覬覦晶圓代工市場

自今年3月開始，印度政府就接連推出了電子制造集群改進(jìn)計(jì)劃（EMC 2.0）、績效掛鉤激勵(lì)（PLI）以及電子元器件和半導(dǎo)體推廣（SPECS）。

其中，生產(chǎn)關(guān)聯(lián)獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃（PLI）覆蓋40，951千萬印度盧比（合55億美元），這可能無法使印度的一家純晶圓代工廠直接受益，因?yàn)樵撚?jì)劃將以2019-20年度的生產(chǎn)或投資為基礎(chǔ)。

但擁有晶圓廠和產(chǎn)品的“集成設(shè)備制造商”也許會(huì)受益。 電子元器件和半導(dǎo)體推廣（SPECS）中所涉及到的資本支出包括工廠，機(jī)械，設(shè)備，相關(guān)公用事業(yè)，研發(fā)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓，或許是能夠?yàn)橛《冉ㄔ炀A代工廠起到推動(dòng)作用，但也有相關(guān)人士表示，有關(guān)“只有20％的翻新設(shè)備將被視為合格”的條款可能會(huì)對(duì)其建造晶圓代工廠造成一定的阻礙。

今年12月，印度政府再次正通過邀請(qǐng)投標(biāo)企業(yè)在該國建立半導(dǎo)體制造工廠。根據(jù)相關(guān)報(bào)道顯示，印度電子和信息技術(shù)部（MeitY）發(fā)布的消息顯示，擁有先進(jìn)主流CMOS制程技術(shù)以生產(chǎn)處理器、存儲(chǔ)器、類比/數(shù)碼/混合訊號(hào)IC的業(yè)者，或者有意擴(kuò)建印度現(xiàn)有晶圓廠者，屬意對(duì)象為制程達(dá)28納米以上、12寸晶圓、每月晶圓投片量3萬片以上者是他們有意合作的對(duì)象之一。

擁有先進(jìn)化合物半導(dǎo)體新興技術(shù)，以生產(chǎn)高頻、高功率、光電子裝置，有意設(shè)立或擴(kuò)建現(xiàn)有印度晶圓廠、最好是8寸晶圓以上者也是他們所青睞的合作對(duì)象。

此外，有意購并印度以外國家晶圓廠的印度企業(yè)或企業(yè)集團(tuán)也是他們意向的對(duì)象。

另類的晶圓代工

眾所周知，建造一座晶圓廠所要的投資是一筆不菲的費(fèi)用，再加上對(duì)工藝研發(fā)的投入，大規(guī)模的生產(chǎn)投入使得晶圓代工企業(yè)無法呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長。

而日本作為擁有IDM的基礎(chǔ)，在一些特殊工藝上，這些IDM廠商具有一定的優(yōu)勢，由此也存在著一批優(yōu)秀的人才。

有了技術(shù)的加持，日本要想在晶圓代工市場分到一杯羹，他們就想到了一種辦法，即對(duì)現(xiàn)有的晶圓代工模式進(jìn)行再創(chuàng)新，這種模式被稱為是Minimal Fab。

今年4月，日本推出的迷你晶圓廠（Minimal Fab），瞄準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代小量、多樣的感測器需求，起價(jià)卻只要5 億日?qǐng)A（1.7 億元臺(tái)幣）。

《日經(jīng)商業(yè)周刊》稱之為顛覆全球半導(dǎo)體業(yè)界的制造系統(tǒng)。

據(jù)相關(guān)報(bào)道顯示，這個(gè)由經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省主導(dǎo)，由 140 間日本企業(yè)、團(tuán)體聯(lián)合開發(fā)的新世代制造系統(tǒng)，目標(biāo)是透過成本與技術(shù)門檻的大幅降低，讓汽車與家電廠商能自己生產(chǎn)所需的半導(dǎo)體及感應(yīng)器。

今年8月，日本橫河電機(jī)將日本最早的AIST 最小晶圓廠（Mini Fab）項(xiàng)目投入生產(chǎn)。據(jù)悉，它使用0.5英寸的晶圓，并且不需要潔凈室即可操作。 Mini Fab能否繼續(xù)走下去，或許市場會(huì)給我們答案。

晶圓代工產(chǎn)業(yè)在這一年中發(fā)生了諸多變化，當(dāng)我們將這些變化放在一起看時(shí)，2020年對(duì)于這個(gè)行業(yè)來說，或許又是一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

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