近期，8英寸晶圓代工產(chǎn)能緊張程度進(jìn)一步加劇，市場(chǎng)已經(jīng)全面開(kāi)啟漲價(jià)模式。
據(jù)悉，為了確保拿到足夠的產(chǎn)能，不少I(mǎi)C設(shè)計(jì)廠商已經(jīng)開(kāi)始積極預(yù)定明年的產(chǎn)能，有的長(zhǎng)單甚至下到了2021年第二季度。
有IC設(shè)計(jì)廠商表示，目前的晶圓代工產(chǎn)能非常緊張，交期延長(zhǎng)了很多，以往的交期大概是兩個(gè)月，而現(xiàn)階段則達(dá)到了四個(gè)月。即使是這樣的交期，依然在被瘋搶?zhuān)駝t到時(shí)會(huì)有交不出貨的巨大風(fēng)險(xiǎn)。這其中，尤以8英寸產(chǎn)能最為火爆，特別是在中國(guó)大陸市場(chǎng)，由于這里的IC設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量眾多，而大多數(shù)都是以90nm及以上的成熟制程工藝芯片為主，這些芯片主要采用8英寸晶圓代工生產(chǎn)，因此，雖然這些IC設(shè)計(jì)廠商個(gè)體體量不大，但由于總數(shù)量可觀，因此形成了巨大的代工需求，為了搶到產(chǎn)能，上演著多種激烈、甚至是慘烈的競(jìng)爭(zhēng)故事。
實(shí)際上，8英寸晶圓代工產(chǎn)能緊張程度已經(jīng)持續(xù)了好幾年，到目前形成了愈演愈烈之勢(shì)。有這樣的市場(chǎng)需求，各大晶圓代工廠，特別是全球排名靠前的那幾家，也一直在擴(kuò)充產(chǎn)能。
本周，外媒報(bào)道，針對(duì)8英寸產(chǎn)能供不應(yīng)求的局面，全球排名第二的晶圓代工廠三星電子正考慮針對(duì)旗下的8英寸晶圓廠進(jìn)行自動(dòng)化擴(kuò)建投資，以提高生產(chǎn)效率。
據(jù)悉，三星旗下的12英寸晶圓產(chǎn)線為全自動(dòng)化生產(chǎn)，也就是在無(wú)塵室中借助架設(shè)在高處的運(yùn)輸系統(tǒng)移動(dòng)晶圓盒。不過(guò)，8英寸晶圓盒仍由工作人員用搬運(yùn)車(chē)運(yùn)送。不僅是三星，其他晶圓代工企業(yè)也是這樣操作的。
據(jù)韓媒報(bào)道，三星已經(jīng)在部分8英寸晶圓廠的產(chǎn)線測(cè)試自動(dòng)化運(yùn)輸設(shè)備，且獲得了員工的好評(píng)。
這樣的自動(dòng)化升級(jí)，需要投入大量的資金，據(jù)三星估計(jì)，如果要在所有8英寸晶圓廠中導(dǎo)入自動(dòng)化運(yùn)輸設(shè)備，可能需要約870萬(wàn)美元的附加投資。而且，這樣的投資也是有風(fēng)險(xiǎn)的，因?yàn)榧词够ㄙM(fèi)了這么一大筆資金來(lái)改造老舊產(chǎn)線，能否產(chǎn)出與之匹配的效益，現(xiàn)在也不能下定論。不過(guò)，由于8英寸晶圓代工業(yè)務(wù)占據(jù)三星營(yíng)收的比例較高，該公司仍在積極推進(jìn)這一改造項(xiàng)目。
你追我趕
三星不是個(gè)例，近幾年，包括臺(tái)積電、聯(lián)電、世界先進(jìn)、中芯國(guó)際和華虹半導(dǎo)體在內(nèi)的廠商，都在想各種辦法擴(kuò)充8英寸晶圓代工產(chǎn)能。
不只是現(xiàn)在，三星多年前就開(kāi)始了8英寸產(chǎn)能的擴(kuò)充。，除了積極對(duì)外爭(zhēng)取先進(jìn)制程訂單外，其位于韓國(guó)Giheung的8英寸產(chǎn)線也將逐步對(duì)三星的晶圓代工營(yíng)收做出貢獻(xiàn)，以幫助該公司實(shí)現(xiàn)在2023年前拿下全球25%晶圓代工市場(chǎng)占有率之目標(biāo)。
臺(tái)積電于2018年12月宣布在臺(tái)南廠區(qū)新建8英寸晶圓廠。這是2003年在上海松江8英寸廠成立后，臺(tái)積電15年來(lái)第一次新建8英寸廠。一直以來(lái)，臺(tái)積電將一些8英寸產(chǎn)能外包給了世界先進(jìn)。
按照臺(tái)積電的計(jì)劃，新的8英寸廠將在2020年完工，并投入量產(chǎn)。該公司總裁魏哲家表示，新8英寸廠以滿足客戶特殊制程的需求為主，主要產(chǎn)品包括模擬芯片、傳感器、驅(qū)動(dòng)芯片及MOSFET等功率器件。而從應(yīng)用層面可以看出，其生產(chǎn)的芯片以模擬的感測(cè)與電源、功率應(yīng)用為主，這些正是目前IoT感測(cè)裝置、電動(dòng)車(chē)和節(jié)能設(shè)備所必需的芯片品類(lèi)。
聯(lián)電在今年第一季度的產(chǎn)能約為94萬(wàn)片，之后一直很緊張，與臺(tái)積電類(lèi)似，聯(lián)電的產(chǎn)能也達(dá)到了極限，短時(shí)期內(nèi)難以接收更多訂單。最近幾年，聯(lián)電在大陸的產(chǎn)能擴(kuò)充動(dòng)作頻頻，特別是位于蘇州的8英寸廠和艦，接單越來(lái)越多，據(jù)悉，和艦月產(chǎn)能已從前年的6.4萬(wàn)片，去年底達(dá)到7.7萬(wàn)片。
在剛剛過(guò)去的2020年第三季度，聯(lián)電的運(yùn)營(yíng)表現(xiàn)非常搶眼，產(chǎn)能利用率逼近滿載，單季營(yíng)收達(dá)448.7億元新臺(tái)幣，季增1.09%，略優(yōu)于預(yù)期，創(chuàng)下歷史新高。
在面板驅(qū)動(dòng)IC、電源管理芯片等需求帶動(dòng)下，預(yù)估其第四季度8英寸晶圓代工價(jià)格將調(diào)漲5%，且這種產(chǎn)能吃緊情況將延續(xù)到明年。聯(lián)電今天股價(jià)開(kāi)高走高，盤(pán)中漲0.95元至31.6元。
世界先進(jìn)2019年第四季度的8英寸晶圓產(chǎn)能約為63萬(wàn)片，今年第一季度增加到了約73萬(wàn)片，之后一直處于滿載狀態(tài)。對(duì)于世界先進(jìn)來(lái)說(shuō)，其8英寸晶圓代工訂單中，尤以4K/8K大尺寸面板驅(qū)動(dòng)IC的晶圓代工需求最為突出，電視面板PMIC晶圓代工訂單也明顯回溫。
值得注意的是，世界先進(jìn)向格芯（GlobalFoundries）買(mǎi)下的新加坡8英寸廠已正式投入運(yùn)營(yíng)，這也是該公司今年產(chǎn)能比去年第四季度有明顯提升的重要原因。
力晶方面，雖然它既不是全球先進(jìn)制程的主力，也非8英寸特種工藝的典型代表，該公司曾經(jīng)是臺(tái)灣地區(qū)最大的DRAM廠，過(guò)去曾大賺，也有大虧，2012年因DRAM價(jià)格下跌沖擊，每股凈值變成負(fù)數(shù)，那之后，該公司重新調(diào)整運(yùn)營(yíng)策略，轉(zhuǎn)型為晶圓代工廠，除了替金士頓及晶豪科等代工DRAM外，也投入LCD驅(qū)動(dòng)IC、電源管理IC、CMOS影像傳感器等晶圓代工業(yè)務(wù)。
2013年，力晶轉(zhuǎn)虧為盈，連續(xù)5年維持獲利。截至2018上半年，該公司的產(chǎn)能仍供不應(yīng)求。力晶實(shí)現(xiàn)了完美的轉(zhuǎn)身，基于其多年的DRAM技術(shù)和制造功底，轉(zhuǎn)型成晶圓代工廠以后，很快就實(shí)現(xiàn)了扭虧為盈，這也從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明：彼時(shí)做存儲(chǔ)器，以及具有成熟技術(shù)的晶圓代工廠是多么的吃香。
中芯國(guó)際和華虹半導(dǎo)體的8英寸晶圓產(chǎn)能利用率也都非常高，其中，中芯國(guó)際的超過(guò)了95%，而華虹半導(dǎo)體的則不低于97%。
由于中芯國(guó)際和華虹半導(dǎo)體的工藝以40nm以上的成熟制程節(jié)點(diǎn)為主，所以他們12英寸晶圓產(chǎn)能的比例并不高，都是以8英寸為主，特別是華虹半導(dǎo)體，該公司以提供特色工藝代工著稱(chēng)，這從其營(yíng)收一目了然：華虹半導(dǎo)體2019年總營(yíng)收為9.32億美元，其中：上海三座8英寸廠的總營(yíng)收為9.25億美元。
中芯國(guó)際的8英寸產(chǎn)能也是滿載狀態(tài)，該公司計(jì)劃在今年擴(kuò)充8英寸產(chǎn)能，按照計(jì)劃，在其天津、上海、深圳三個(gè)生產(chǎn)基地，預(yù)計(jì)每月增加3萬(wàn)片產(chǎn)能。
綜上，在過(guò)去兩年內(nèi)，雖然8英寸晶圓代工產(chǎn)能十分緊張，但隨著各大代工廠產(chǎn)能的擴(kuò)充，這一狀況有所緩解。市場(chǎng)看到了8英寸所具有的巨大應(yīng)用空間，使得一些舊產(chǎn)能又恢復(fù)了生產(chǎn)，而全球多條新的8英寸產(chǎn)線也在建設(shè)或已投入生產(chǎn)。再有，廠商面對(duì)12英寸產(chǎn)線的投資更加理性，不再像前些年那么的瘋狂。
產(chǎn)能擴(kuò)充的無(wú)奈
然而，隨著時(shí)間的推移和應(yīng)用需求的爆發(fā)，特別是CIS傳感器在2019年的爆發(fā)，對(duì)8英寸晶圓代工的產(chǎn)能需求量有了一個(gè)跳躍式地提升，使得各大廠商產(chǎn)能的擴(kuò)充速度遠(yuǎn)低于市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)速度。另外，受到歷史發(fā)展和各種客觀因素的影響和限制，這種產(chǎn)能擴(kuò)充的步伐也呈現(xiàn)出一種心有余而力不足的狀態(tài)。原因主要有以下這些。
首先，是模擬芯片應(yīng)用需求強(qiáng)勁，特別是隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G及新能源汽車(chē)的逐步落地，對(duì)功率器件（以IGBT和MOSFET為主），以及CIS傳感器、OLED面板驅(qū)動(dòng)IC，以及TWS耳機(jī)藍(lán)牙芯片的需求相當(dāng)強(qiáng)勁，給了8英寸晶圓更多的商業(yè)機(jī)遇。
其次，8英寸晶圓代工產(chǎn)能與交期一直都比較緊張。主要晶圓代工廠的8英寸線產(chǎn)能普遍緊張，而且，大部分模擬、分立器件市場(chǎng)由IDM大廠把持，如英飛凌、德州儀器（TI）等，但因產(chǎn)能有限，這些IDM通常會(huì)將訂單外包給Foundry廠代工，同時(shí)，在從6英寸轉(zhuǎn)向8英寸過(guò)程中，部分IDM的主要產(chǎn)能專(zhuān)注于12英寸線，沒(méi)有額外增添8英寸線，這樣就不得不將8英寸產(chǎn)品外包。因此，大部分IDM擴(kuò)產(chǎn)幅度比需求增長(zhǎng)幅度低，外包的比例會(huì)越來(lái)越高，這樣就加劇了代工廠訂單供不應(yīng)求的局面。
再有，相關(guān)設(shè)備供給不足（很多設(shè)備廠都已經(jīng)不再出產(chǎn)8英寸晶圓加工設(shè)備了，因此，這些年全球、特別是中國(guó)大陸地區(qū)的二手8英寸晶圓設(shè)備很受歡迎）、8英寸硅片產(chǎn)量受限等，也都是形成整體市場(chǎng)產(chǎn)能吃緊的原因。
結(jié)語(yǔ)
需求端的火爆與強(qiáng)勁增長(zhǎng)，以及供給側(cè)（硅片、晶圓代工產(chǎn)能和設(shè)備供給等）的不足，共同造就了最近兩年8英寸晶圓市場(chǎng)供不應(yīng)求的局面。而從目前及可預(yù)見(jiàn)未來(lái)的情況來(lái)看，這種狀況還難以得到緩解。
不過(guò)，從另一層面來(lái)看，這種火熱的市場(chǎng)行情顯示出半導(dǎo)體業(yè)積極和具有活力的一面，能引起更多的關(guān)注，增加信心，可操作的空間也會(huì)更大。這些對(duì)于中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)不無(wú)裨益。