第四季度和第一季度是半導(dǎo)體行業(yè)的傳統(tǒng)淡季，但在剛剛過去的2020年和剛剛啟幕的2021年，出現(xiàn)了例外。臺積電在上周公布的第四季度財(cái)報(bào)中，營業(yè)收入同比增長14%，凈利潤同比增長23%，并對2021年第一季度的營收做出了樂觀預(yù)估。

    有趣的是，臺積電本財(cái)季凈利潤的同比增幅，與2020年全球代工產(chǎn)值的年成長率相近。TrendForce集邦咨詢旗下半導(dǎo)體研究處預(yù)估，2020年全球晶圓代工產(chǎn)值將達(dá)846億美元，年增長23.7%，突破近十年新高。2021年，晶圓代工產(chǎn)值將再創(chuàng)新高，年增長近6%。

    在遍地缺貨的當(dāng)下，對晶圓代工仍有著高增長的預(yù)期，這不僅對于代工產(chǎn)業(yè)是一種利好，對于“等米下炊”的下游客戶更是一種剛需。在景氣高漲的代工市場，哪些制程最被看好?中國大陸代工廠商又能否覓得新機(jī)?

    10nm以下先進(jìn)制程：占比從4.4%到29.9%？

    在1月14日發(fā)布的財(cái)報(bào)中，臺積電單季營收達(dá)到126.7億美元，季度營收創(chuàng)下歷史新高。展望2021年首月，非但淡季不淡，還要續(xù)創(chuàng)新高。

    記者對比臺積電近三年年報(bào)發(fā)現(xiàn)(至截稿日，2020年年報(bào)尚未在官網(wǎng)發(fā)布，但第四季度季報(bào)中已發(fā)布各制程節(jié)點(diǎn)全年?duì)I收數(shù)據(jù))，16nm以下先進(jìn)制程，尤其是7nm以下制程已經(jīng)成為拉動(dòng)營收的主要引擎。從2018年至2020年，16nm及以下制程的營收占比從41%提升至58%。其中，7nm營收貢獻(xiàn)從2018年的8.9%提升至2019年的26.6%，2019年第四季度占比達(dá)到35%，成為貢獻(xiàn)最大的單節(jié)點(diǎn)制程。“后起之秀”5nm也在2020年斬獲8%的營收，第四季度營收占比高達(dá)20%，成為僅次于7nm的又一個(gè)走俏節(jié)點(diǎn)。

    “之前，半導(dǎo)體發(fā)展的主要推動(dòng)力是手機(jī)，如今開始變得分散。盡管手機(jī)處理器仍是主要引擎，涉及企業(yè)主要包括蘋果、高通、華為、聯(lián)發(fā)科等。但是與此同時(shí)，AMD、英偉達(dá)的GPU，以及博通為特斯拉打造的HPC大訂單，也成為先進(jìn)制程增長的主要?jiǎng)恿Α！卑雽?dǎo)體業(yè)界專家莫大康向《中國電子報(bào)》記者表示，“這些廠商不僅對先進(jìn)制程存在剛需，也可以消化制程節(jié)點(diǎn)下探帶來的價(jià)格增長。”

    如莫大康所言，手機(jī)AP和HPC將成為未來幾年先進(jìn)制程的推進(jìn)器。記者綜合Trendforce、Counterpoint、IC Insights等多家市調(diào)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)了解到，受益于蘋果、三星、聯(lián)發(fā)科、AMD、英偉達(dá)等廠商對智能手機(jī)和高效能計(jì)算的投入，10nm以下制程將在2021年—2024年呈現(xiàn)高增長的態(tài)勢。

    短期來看，7nm和5nm制程產(chǎn)能近乎滿載的狀態(tài)將持續(xù)至2021年第二季度。5nm出貨量將大幅提升，預(yù)計(jì)占2021年全球12英寸芯片總出貨量的5%。據(jù)預(yù)計(jì)，至2024年，10nm以下制程的產(chǎn)品月安裝容量占比將達(dá)到29.9%，而2019年這一比例僅為4.4%。

    先進(jìn)制程駛?cè)肟燔嚨溃x不開需求、技術(shù)、模式的成熟。莫大康向記者表示，盡管摩爾定律接近極限，但歸功于EUV設(shè)備和配套技術(shù)的不斷提升，更先進(jìn)的制程也將逐步實(shí)現(xiàn)。

    “制程的進(jìn)步不僅是尺寸的縮小，也包括所需要的設(shè)計(jì)、設(shè)備、材料等各個(gè)方面的提升，如硅片的平正度提升、缺陷密度減少及檢測工具技術(shù)提升等。可見，這是一個(gè)系統(tǒng)性的成果。”莫大康說，“代工模式也是先進(jìn)制程發(fā)展的重要因素，如果僅僅依靠IDM，可能不會(huì)有如此多樣的代工方案。”

    對于5nm的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)3nm，臺積電和三星都在開發(fā)過程中遇到了瓶頸。臺積電在財(cái)報(bào)中表示，2021年的資本支出將提升至250億～280億美元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出2020年的172億美元。80%的資本將用于先進(jìn)制程的研發(fā)，包括3nm、5nm和7nm。

    40nm以上成熟制程照樣供不應(yīng)求

    在本次晶圓代工的“漲潮”中，除了先進(jìn)制程的強(qiáng)勁增長，成熟制程亦是供不應(yīng)求。

    記者查閱聯(lián)電及中芯國際的財(cái)報(bào)發(fā)現(xiàn)，聯(lián)電在2020年第二、三季度的產(chǎn)能利用率已提升至97%以上，近乎滿載。而中芯國際也在2020年中報(bào)指出，成熟工藝平臺需求強(qiáng)勁，產(chǎn)能利用率接近滿載。

    從制程節(jié)點(diǎn)來看，40nm以上的制程仍是剛需。在2020年第一季度至第三季度的財(cái)報(bào)中，28nm～40nm是對聯(lián)電營收貢獻(xiàn)最大的單節(jié)點(diǎn)，其次是40nm～65nm。在中芯國際，150nm～180nm營收貢獻(xiàn)超過三成，其次是55nm～65nm。

    雖然先進(jìn)制程的市場占比正在穩(wěn)步提升，但成熟制程，尤其是40nm以上制程，在未來5年仍將占據(jù)三分之一的市場份額。IC Insights《2020—2024年全球晶圓產(chǎn)能》顯示，未來幾年，40nm以上的成熟制程占比最為穩(wěn)定，尤其40nm～180nm在預(yù)測期的變化幅度僅為0.2%，預(yù)計(jì)2024年40nm以上(含180nm以上)的占比為37.1%。

    “成熟制程發(fā)展的動(dòng)力在于市場的需求，從產(chǎn)品看，如圖像傳感器、藍(lán)牙、WiFi等產(chǎn)品并不是一味追求先進(jìn)工藝，在成熟制程方面仍占據(jù)較大市場。從成本看，先進(jìn)工藝流片成本高，且并非所有產(chǎn)品均適用，而成熟工藝生產(chǎn)線大多已完成設(shè)備折舊，成本優(yōu)勢明顯。”賽迪集成電路所集成電路制造研究室主任史強(qiáng)向《中國電子報(bào)》表示。

    具體來說，制造企業(yè)為保證供需平衡，會(huì)根據(jù)不同時(shí)期的市場需求，動(dòng)態(tài)調(diào)配各制程節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)能，避免產(chǎn)線空置，保障40nm以上的成熟制程一直有產(chǎn)能。同時(shí)，隨著產(chǎn)品技術(shù)演進(jìn)，藍(lán)牙耳機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)等新需求的不斷補(bǔ)入，成熟制程的產(chǎn)能始終有填充。

    隨著摩爾定律逼近物理極限，成熟制程的成本效益將進(jìn)一步凸顯，尚有增量空間。

    “摩爾定律正在因成本、技術(shù)等因素放緩。在市場化的推動(dòng)下，必定會(huì)促進(jìn)成熟制程，以及先進(jìn)封裝、第三代半導(dǎo)體甚至Chiplet等‘后摩爾’技術(shù)的發(fā)展。”莫大康向記者指出。

    競爭的焦點(diǎn)在哪里？

    “公司在先進(jìn)制程領(lǐng)域不能及時(shí)根據(jù)市場需求實(shí)現(xiàn)更先進(jìn)節(jié)點(diǎn)的量產(chǎn)，或在成熟制程領(lǐng)域不能及時(shí)根據(jù)市場需求開發(fā)相應(yīng)的特色工藝平臺，均有可能使得公司錯(cuò)失相應(yīng)的市場空間，進(jìn)而對公司的競爭力與持續(xù)盈利的能力產(chǎn)生影響。” 在IPO說明書中，中芯國際對于先進(jìn)制程和成熟制程的競爭焦點(diǎn)進(jìn)行了如上闡述。

    雖然先進(jìn)制程是市場以及貼近消費(fèi)市場的手機(jī)、PC等廠商的寵兒，向來備受關(guān)注。但成熟制程的占位和競爭也不容忽視。一方面，臺積電、三星等掌握最先進(jìn)制程的廠商，在成熟工藝平臺亦有布局，臺積電2021年的研發(fā)投資中就有10%落在特色工藝。另一方面，隨著先進(jìn)制程研發(fā)成本呈指數(shù)級上升，格羅方德等代工大廠選擇不再跟進(jìn)，轉(zhuǎn)而投入成熟制程，成熟工藝的競爭已呈現(xiàn)愈演愈烈之勢。

    “成熟制程的競爭焦點(diǎn)在于擁有高壓、低功耗、射頻等更豐富的工藝平臺，從而支撐更多產(chǎn)品的開發(fā)，以及更好的生產(chǎn)管理和技術(shù)支持。”史強(qiáng)表示，“第一，中國大陸廠商要增強(qiáng)自身實(shí)力，深耕工藝平臺和技術(shù)水平。第二，緊抓市場良機(jī)綁定客戶，從而形成長期合作關(guān)系。此外，增強(qiáng)自身管理水平，保障供應(yīng)鏈和庫存的穩(wěn)定，才能抓住成熟制程的市場機(jī)遇。”

    莫大康則指出，中國大陸廠商若想抓住代工市場增長的機(jī)遇，需要提升企業(yè)的盈利能力和市場競爭力。他表示，中國大陸代工產(chǎn)業(yè)在技術(shù)、專利、人才上仍存差距，加上臺積電等代工廠商已“先入為主”占據(jù)市場先機(jī)，且仍在不斷增加研發(fā)投入，因此已經(jīng)穩(wěn)定占據(jù)高端市場，在利潤獲取上占有一定優(yōu)勢。

    “在此之前，全球代工業(yè)忙于攻克先進(jìn)制程，然而如今格局已定，只剩下2～3家仍在進(jìn)行。目前，在成熟制程、特色工藝方面競技的廠商可謂越來越多，競爭也會(huì)越來越‘狠’。”莫大康指出。

    當(dāng)前，半導(dǎo)體板塊在資本市場表現(xiàn)活躍。莫大康指出，資金對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展有其必要性，但也要避免“熱錢”過多，導(dǎo)致企業(yè)在研發(fā)及制程穾破等方面不夠?qū)Ｐ摹?/p>

    “產(chǎn)業(yè)的根本在于企業(yè)，而企業(yè)進(jìn)步要依賴于加強(qiáng)研發(fā)投入、吸引優(yōu)秀人才及良好的市場化產(chǎn)業(yè)環(huán)境。只有企業(yè)做強(qiáng)做大，盈利能力提升及市場份額提高，才是產(chǎn)業(yè)發(fā)展真正的希望。”莫大康表示，“機(jī)遇與挑戰(zhàn)總是成雙呈現(xiàn)， 不能喪失信心，也不能高枕無憂，關(guān)鍵是企業(yè)能夠?qū)⒁磺胁焕蛩剞D(zhuǎn)變?yōu)榍斑M(jìn)的動(dòng)力，從而作好充分的準(zhǔn)備。”莫大康說道。