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FinFET研发晶圆厂资本支出创新高

发布时间:2020-07-01 02:25:15 阅读: 来源:金属床厂家

为争抢先进制程商机大饼,包括台积电、格罗方德和三星等晶圆代工厂,下半年均将扩大资本设备支出,持续扩充28奈米制程产能;与此同时,受到英特尔冲刺FinFET技术研发刺激,各大晶圆厂也不断加码技术投资,将驱动整体晶圆代工产业支出向上飙升。

本文引用地址:年全球半导体产值将强劲反弹,一扫去年下滑的阴霾。其中,尤以晶圆代工厂扩大设备资本支出(CAPEX),加速推动先进制程,为拉升半导体产值挹注最大贡献。

由于今年全球经济状况相对去年乐观,且行动装置处理器业者转换至28、20奈米(nm)先进制程的需求涌现;加上英特尔(Intel)、台积电、格罗方德(GLOBALFOUNDRIES)、三星(Samsung)和联电等晶圆厂,均于今年提早部署16、14奈米鳍式电晶体(FinFET)技术,更将拉抬半导体设备、材料出货动能。

此外,动态随机存取记忆体(DRAM)市场供需趋于平衡,价格逐渐回升也是一大驱动力,预估2013年晶圆代工与记忆体产值皆将大幅成长,成为带动整体半导体产值回升的双引擎。

晶圆代工/DRAM领军 半导体产值今年强弹

图1Gartner科技与服务厂商研究事业处副总裁王端认为,3DIC对半导体未来发展也至关重要,但还须1∼2年时间才能量产。

顾能(Gartner)科技与服务厂商研究事业处副总裁王端(图1)表示,去年半导体产业因大环境不佳,年产值跟着衰退2.7%;但是,今年初全球经济状况已呈现逐渐复苏迹象,且半导体业者的库存去化动作也将于第二季告一段落,可望重启备货计划,将促进晶圆代工产值于第三季爆发成长,全年则将缴出7.6%年增率的亮丽成绩单,进一步带动整体半导体产值达到3,121亿美元,较去年反弹成长4.5%。

值此同时,一线晶圆厂正全力扩产28奈米(nm)产能,并加紧研发20奈米以下FinFET先进制程和18寸晶圆制造技术,也将刺激相关设备、材料需求高涨,足见今年半导体产业将显著回温。

不仅如此,去年沦为「惨」业的DRAM,今年开春价格一路走高,也将为半导体产业发展注入强心针。王端分析,由于近2年来记忆体制造厂均不再扩产,逐渐让市场供需恢复平衡,因此DRAM合约价格也开始回稳,让整个产业体质更健康。现阶段,DRAM供应量甚至有点赶不上市场需求,价格走势持续微幅上涨,预估今年记忆体产业将摆脱去年负成长的窘况,产值飙涨12.3%。

展望2014年,王端强调,随着20奈米以下的FinFET制程开始投产,带动晶圆厂新一波扩产计划,以及IC设计业者的产品制程转换潮,更将促进半导体产值再飙升7.7%。其中,晶圆代工产业涨势最强,将达到9.1%的成长率,优于整体表现。

Intel/台积电带头冲晶圆厂投资逐年暴增

由于先进制程研发所需经费庞大,晶圆厂未来持续加码投资已成定局。其中,英特尔与台积电为维持技术领先地位,花钱更是毫不手软。前者今年资本支出将上看127亿美元,年增率15.2%;而后者至少也将增加8.4%,达到90亿美元,且观察其积极募资,以及加速16奈米设计定案(TapeOut)的动作,未来资本支出还有上调至100亿美元的空间。

至于其他晶圆大厂三星、格罗方德和联电也将28奈米以下制程、FinFET、18寸晶圆及超紫外光(EUV)微影等技术,视为未来发展重点,因此长期来看,全球晶圆代工产业总资本支出金额将继续向上攀升。

Gartner预测,2013年全球晶圆厂资本支出将从去年的160亿美元增加至170亿美元。王端分析,今年晶圆代工产业支出强势成长的主因系手机处理器制程正大举转换至28奈米,激励主要晶圆厂扩大布局。目前除掌握大部分市占的台积电持续扩产,三星、格罗方德亦已进入少量供应阶段,可望于今年下半年逐步放量,而联电也将于第三季跟上28奈米量产进度。

此外,2014?2015年晶圆代工市场卡位前哨战亦已悄然开打。一哥台积电除规画在年底率先量产20奈米制程外,日前亦与安谋国际(ARM)成功实现16奈米FinFET设计定案(TapeOut),依进度可望在半年至1年半内投产;三星、格罗方德及联电则祭出14奈米前段加20奈米后段的混合晶圆制程,并宣称将于2014年上市。至于英特尔近期也以最先进的14奈米FinFET技术,拉拢现场可编程闸阵列(FPGA)大厂Altera,期加速在代工市场开疆辟土。

据悉,晶圆前段闸极制程对功耗与效能表现至为关键,而后段金属导线制程则关乎晶粒尺寸(DieSize),因此,其他晶圆厂主攻的混合方案与台积电独树一格的整套16奈米制程尚难评比孰优孰劣,目前唯一能看出优势的变项就是量产时间。王端认为,阿英特尔借重其FinFET技术已臻量产阶段的优势,扩大在晶圆代工市场的影响力,势将刺激台积电加速推进FinFET研发进度;此外,台积电为抓紧处理器大客户,并防堵其他晶圆厂超车,近期也极有可能再度上调资本支出,用以扩充20、16奈米产能。

大举收购晶圆设备格罗方德急甩联电

赶搭扩产卡位潮流,2012年跻身全球第二大晶圆代工厂的格罗方德也使出银弹攻势,在日前茂德12寸晶圆厂出售标案,从世界先进手中抢亲成功,先取得约千件专攻90、65奈米以下制程的蚀刻、曝光等设备。

工研院IEK系统IC与制程研究员萧凯木(图2)表示,格罗方德对茂德出售的12寸晶圆厂设备兴致高昂,主要为了快速提升90、65奈米制程产能,避免购置新设备花费较高成本和时间调校。由于格罗方德的营收已在2012年一举超越联电,跃居市占亚军,近期再买下近千件设备后,几乎等于纳入一座12寸厂完整产能,有助其巩固市场地位。

同时,由于格罗方德宣称今年第三或第四季将加入28奈米制程量产行列,对增购半导体蚀刻、曝光设备的需求开始涌现,因而也希望以最低投资取得可立即上线作业的设备。萧凯木指出,今年台积电28奈米市占率至多将滑落近10个百分点,格罗方德为与三星、联电争抢新订单,极有可能将部分从茂德手上购入的设备转做28奈米,以在今年下半年制程良率到位后快速冲量。

事实上,茂德出售12寸厂房以筹措现金偿还银行债权人一案,先前业界均看好由动作较积极的世界先进得标;然而在双方金额谈不拢的情况下,格罗方德遂半路杀出,以更高的出价抢先买下设备,为台湾半导体业界投下震撼弹;同时也引发格罗方德可望藉此收购案增强实力,进一步撼动台积电龙头地位的疑虑。

萧凯木分析,其实以茂德旧的65奈米晶圆生产设备转投入28奈米制程还需一段时间,且格罗方德尚未从闸极优先(Gate-first),转成在28奈米高介电系数金属闸极(HKMG)制程上较具优势的闸极后制(Gate-last)制程,因此很难藉此扩产动作,就直捣台积电的业务核心,仅能看作一项经营策略。

此外,目前格罗方德只购得相关设备,并未实际买下茂德12寸厂房,对台湾半导体市场版图的影响也将有限。萧凯木认为,政府在维护产业竞争力的考量下,自然不希望由外商接手国内重要半导体厂的投资,甚至设立大型生产据点;因此可望居中牵线,由台商取得12寸厂资源。现阶段包括台积电、联电均有机会出手接收,从而省下建置新厂的时间成本。

相较于英特尔、台积电和格罗方德大动作投资,一向出手阔绰的三星反倒静默,甚至今年资本支出将大幅缩水逾两成,呈现两样情。

苹果A7订单生变三星资本支出大缩水

三星受到苹果(Apple)A7处理器部分订单将转投其他晶圆厂影响,2013年资本支出将从去年的121亿美元一口气降至95亿美元,年减幅度高达21.5%(表1)。

王端表示,苹果与三星在手机市场的竞争愈演愈烈,且专利侵权诉讼攻势你来我往,遂导致苹果下定决心执行去三星化的供应链管理策略。今年苹果处理器订单确定会有一定比例转移至其他晶圆代工厂,目前也正如火如荼展开相关品质与效能测试。

三星旗下非记忆体大型积体电路(LSI)代工业务主要分成几块,包括供应自家IC设计、纯代工服务,以及营收占比最高的苹果A系列处理器生产。由于今年三星难再全吞苹果订单,将外流多少比重也难估计,因此未来将逐渐专注自家晶片供应。

尽管三星今年投资放缓,但整个晶圆产业的平均支出仍将维持高成长。王端分析,迈入三维(3D)电晶体时代,将加重厂商研发负担,且晶圆厂为发挥1x奈米量产经济效益,还须导入EUV微影及18寸晶圆,将引发扩厂及更新产线的需求,可预见未来晶圆厂的资本支出将不断递增。

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