先進(jìn)制程戰下二線(xiàn)晶圓代工廠(chǎng)怎么生存

隨著(zhù)工藝節點(diǎn)的推進(jìn)，因為技術(shù)難度的增加，投入成本的大幅增加，先進(jìn)制程現已經(jīng)成為三星和臺積電兩家的游戲。這兩家也占據了大部分份額，根據拓墣產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的今年第三季度全球晶圓代工廠(chǎng)商的排名預期中可以看出，僅臺積電一家就占據了一半的市場(chǎng)份額，三星今年也是發(fā)生了大躍升。

那就讓聯(lián)電、格芯和中芯國際這些廠(chǎng)商事實(shí)上成為了二線(xiàn)的晶圓代工廠(chǎng)。

這幾家二線(xiàn)晶圓廠(chǎng)的共同點(diǎn)都是在成熟制程上發(fā)力，相對于先進(jìn)制程的競爭，在二線(xiàn)的競爭更加慘烈，不但有看得見(jiàn)的“敵人”，還要提防潛在的“敵人”后來(lái)者居上。不同點(diǎn)是中芯國際作為中國晶圓廠(chǎng)的擔當，他們有一顆成為一線(xiàn)晶圓廠(chǎng)的心。

下面我們來(lái)看一下這些二線(xiàn)晶圓廠(chǎng)的最新動(dòng)向。

二線(xiàn)晶圓廠(chǎng)們都在做什么？聯(lián)電工藝策略大轉型

聯(lián)電近兩年已經(jīng)不再追逐12納米以下先進(jìn)制程，此舉也宣告聯(lián)電營(yíng)運策略大轉型，并主攻以車(chē)用5G、IoT為主。2017年7 月，聯(lián)電共同總經(jīng)理王石曾表示，在先進(jìn)制程戰爭中，聯(lián)電的客戶(hù)群縮小，但先進(jìn)制程每個(gè)節點(diǎn)的演進(jìn)，其產(chǎn)能投資成本愈來(lái)愈高，所以很容易發(fā)生當聯(lián)電趕上最新制程時(shí)，這項新制程已過(guò)了價(jià)格最高的黃金時(shí)期，因此聯(lián)電大膽將重點(diǎn)放在成熟制程。

10月1日，聯(lián)電取得日本12吋晶圓廠(chǎng)三重富士通半導體所有股權，也使得聯(lián)電10月?tīng)I收達145.87億元，月增34.7%，較去年同期增15.98%，并創(chuàng )下歷史最高營(yíng)收記錄。順利并購后讓聯(lián)電在12納米以上制程的全球市占率有望突破10%。

除此之外，聯(lián)電近期還傳出接下三星大單的好消息。業(yè)界傳出，聯(lián)電已獲得三星LSI的28納米5G智能手機影像訊號處理器（ISP）大單，明年開(kāi)始進(jìn)入量產(chǎn)，加上三星手機OLED面板采用的28納米或40納米OLED面板驅動(dòng)IC訂單到位，第一季產(chǎn)能利用率可望達到滿(mǎn)載水準。

而在此之前，聯(lián)電就是韓國AnaPass以及Magnachip的代工廠(chǎng)商，分別為這兩家企業(yè)代工面板方面的芯片，前者為28納米OLED面板驅動(dòng)IC，后者則有40納米OLED面板驅動(dòng)IC以及80納米TDDI，值得一提的是，這兩家企業(yè)都是三星的OLED面板的主要芯片供應商。這也意味著(zhù)聯(lián)電打入了三星的供應鏈。

三星將ISP訂單交給聯(lián)電，還是有自己的考量的，在代工市場(chǎng)可謂是群雄涿鹿，尤其是對于三星和臺積電來(lái)說(shuō)，儼然成了生死對頭！兩家對先進(jìn)制程的追逐戰激戰正酣，鑒于聯(lián)電已經(jīng)放棄先進(jìn)制程的追逐，所以三星與聯(lián)電是沒(méi)有先進(jìn)工藝的競爭的。

展望4季度，聯(lián)電看好來(lái)自通訊及電腦市場(chǎng)的5G手機射頻晶片、有機發(fā)光二極體（OLED）和固態(tài)硬碟電源管理晶片等客戶(hù)在第4季的需求。聯(lián)電預期，第4季晶圓出貨量將增加10%，產(chǎn)品平均售價(jià)將持平表現。法人推估，聯(lián)電后續11月及12月?tīng)I收可能略降至135億元左右水準。

淡季不淡，種種跡象表明，聯(lián)電自2017年啟動(dòng)的強化成熟工藝市場(chǎng)、實(shí)現差異化轉型策略正在取得進(jìn)展。

格芯差異化競爭

曾經(jīng)在晶圓代工界排名第二的格芯，坐擁全球 11 座晶圓廠(chǎng)。但格芯近年的IC之路是艱難的，連賣(mài)4座大廠(chǎng)，出售光掩模業(yè)務(wù)，格芯真的是在“斷臂求生”。在先進(jìn)制程方面，自Tom Caulfield接任格芯首席執行官后，便在公司戰略上做出了大的調整。2018年8月，格芯宣布放棄擱置7納米FinFET項目，放棄追趕最尖端的先進(jìn)工藝演進(jìn)步伐，轉而將發(fā)展重點(diǎn)放在差異化產(chǎn)品解決方案的市場(chǎng)之上。

有業(yè)內人士分析，格芯持續多年虧損一個(gè)重要原因來(lái)自于先進(jìn)制程的研發(fā)投入。此前半導體行業(yè)專(zhuān)家莫大康指出，隨著(zhù)半導體產(chǎn)業(yè)分化加劇，很多企業(yè)的發(fā)展將會(huì )偏向于選擇更加務(wù)實(shí)的方式。

雖然放棄了7納米的項目，但是不代表格芯將在新技術(shù)上無(wú)所作為。今年8月，格芯就采用12nmFinFET工藝，成功流片了基于A(yíng)RM架構的高性能3D封裝芯片。隨著(zhù)運算的復雜化，近年來(lái)，3D封裝成為半導體巨頭的發(fā)展重點(diǎn)，英特爾、臺積電和三星在3D封裝上也是下了不少功夫。格芯此番入局3D封裝，這就意味著(zhù)格芯將與英特爾、臺積電等公司一道競爭異構計算時(shí)代的技術(shù)主動(dòng)權。

正如格芯在宣布暫時(shí)退出7nm競爭之時(shí)所表達的：目前公司正在重塑其技術(shù)組合，重點(diǎn)關(guān)注為高增長(cháng)市場(chǎng)中的客戶(hù)提供真正的差異化產(chǎn)品。為此，格芯一是將相應地優(yōu)化開(kāi)發(fā)資源，讓14/12 納米FinFET平臺為這些客戶(hù)所用，提供包括射頻、嵌入式存儲器和低功耗等一系列創(chuàng )新IP及功能；二是繼續側重于FDX?平臺、領(lǐng)先的射頻產(chǎn)品（包括 RF SOI 和高性能鍺硅）和模擬/混合信號，以滿(mǎn)足越來(lái)越多低功耗、實(shí)時(shí)連接、車(chē)載設計需求的其他技術(shù)。

據半導體行業(yè)觀(guān)察之前的報道講到，在射頻方面，格芯也有全球領(lǐng)先的技術(shù)。他們率先推出的，包括高性能以及功率放大技術(shù)在內的鍺硅技術(shù)受到市場(chǎng)一致好評?，F在市場(chǎng)上流行的RF- SOI 技術(shù)也是格芯首創(chuàng )的。

另外，格芯差異化服務(wù)的另外一個(gè)支柱就是模擬混合信號AMS這一塊。格芯全球銷(xiāo)售和業(yè)務(wù)發(fā)展的高級副總裁Mike Cadigan表示，公司在這塊主要關(guān)注幾個(gè)方面：高壓CMOS、嵌入式閃存、BCD以及BCD Lite。這也將會(huì )是他們未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要動(dòng)力來(lái)源。

為了更好的提供這些差異化服務(wù)，10月10日，格芯已從保加利亞索非亞的Smartcom Bulgaria AD收購了PDK（工藝設計套件）工程團隊。PDK是IC設計與制造客戶(hù)芯片產(chǎn)品的晶圓廠(chǎng)之間的關(guān)鍵接口。新收購的團隊將增強格芯的規模和能力，同時(shí)增強其專(zhuān)用應用程序解決方案的競爭力，進(jìn)一步定位公司的增長(cháng)和價(jià)值創(chuàng )造。

中芯國際連年擴產(chǎn)

      中芯國際這幾年發(fā)展勢頭正旺，產(chǎn)能連年吃緊，在11月21日的ICCAD年會(huì )上，中芯國際全球銷(xiāo)售與市場(chǎng)資深副總裁彭進(jìn)講到，中芯國際從8英寸到12英寸，從180nm到280nm的產(chǎn)能都十分緊張，這主要是因為過(guò)去幾年持續的客戶(hù)合作，中美 貿易問(wèn)題也使得中國開(kāi)始構建本地產(chǎn)業(yè)鏈，這另一方面對中芯國際也帶來(lái)了正面影響。

中芯國際的晶圓廠(chǎng)主要分布在北京、上海、天津和深圳這4個(gè)城市，其中，北京以12吋線(xiàn)為主，上海和深圳各有一座8吋廠(chǎng)，上海的月產(chǎn)能約為112K，深圳的月產(chǎn)能約為52K。而天津才是該公司8吋廠(chǎng)的主陣地，有一個(gè)老廠(chǎng)和一個(gè)新廠(chǎng)，老廠(chǎng)的月產(chǎn)能約為58K，新廠(chǎng)則有望成為世界單體規模最大的8吋晶圓產(chǎn)線(xiàn)。

除此之外，中芯國際的產(chǎn)能還在持續擴產(chǎn)，明年8英寸月產(chǎn)能將擴產(chǎn)2.5萬(wàn)片，12英寸擴充3萬(wàn)片，以此來(lái)應對全世界對中芯國際的產(chǎn)能需求。

不止擴產(chǎn)，中芯還建立了另外一個(gè)工廠(chǎng)。2018年3月1日，中芯國際、紹興市政府、盛洋集團共同出資設立了中芯集成電路制造（紹興）有限公司，這也是也是中芯國際在上海以外，第一座專(zhuān)門(mén)聚焦于特色工藝集成電路制造的晶圓廠(chǎng)。

作為浙江省第一條8英寸晶圓代工生產(chǎn)線(xiàn)，中芯國際紹興8英寸生產(chǎn)線(xiàn)項目正在有序進(jìn)行。11月16日，在中國（紹興）第二屆集成電路產(chǎn)業(yè)峰會(huì )上，中芯國際宣布，中芯紹興項目順利通線(xiàn)投片。

中芯紹興項目聚焦微機電和功率器件集成電路領(lǐng)域，定位于面向傳感、傳輸、功率的應用，提供特色半導體芯片到系統集成模塊的代工服務(wù)，這將與中芯國際實(shí)現產(chǎn)業(yè)鏈上的差異化互補和協(xié)同發(fā)展，形成一個(gè)綜合性的特色工藝基地。

二線(xiàn)晶圓廠(chǎng)的競爭只多不少

從制程工藝節點(diǎn)演變角度來(lái)看，28nm及以上可以看做是相對成熟的制程，憑借高性?xún)r(jià)成熟制程比依然擁有較大的市場(chǎng)規模，存量上基本保持不變或輕微下降，但是由于28nm及更先進(jìn)制程的市場(chǎng)規模逐漸擴大，成熟制程的市場(chǎng)占比會(huì )不斷下降，但是成熟制程的玩家卻越來(lái)越多，競爭只會(huì )越來(lái)越激烈。

根據科技新報的報道，聯(lián)電與臺灣地區知識產(chǎn)權大廠(chǎng)智原科技于18日宣布，推出基于聯(lián)電22納米超低功耗(ULP)與22納米超低漏電(ULL)制程的基礎元件IP解決方案。此前。格芯也在22nm上積極布局，他們曾表示22FDX制程技術(shù)是其最重要的技術(shù)平臺之一，格芯還在2018年7月表示，其22FDX技術(shù)在全球獲利了超過(guò)20億美元的營(yíng)收，并在超過(guò)50項客戶(hù)設計中得到采用。

事實(shí)上在聯(lián)電與格芯兩家晶圓代工大廠(chǎng)放棄先進(jìn)制程的研發(fā)之后，成熟制程的發(fā)展就成為這兩家廠(chǎng)商的競爭重點(diǎn)。從上面22nm的布局也可以看出，兩家“你追我趕”的大戲不斷上演。

除同品階的晶圓廠(chǎng)商角力之外，次一級乃至IDM廠(chǎng)商都在入局成熟制程，所以成熟制程的賽道會(huì )越來(lái)越擠。據新電子此前的報道，成熟制程投資門(mén)檻較低，也意味著(zhù)產(chǎn)能的供需平衡更容易被撬動(dòng)。浴火重生的力晶不僅已在晶圓代工領(lǐng)域站穩腳跟，近日更宣布將斥資新臺幣2,780億元在銅鑼興建兩座12吋晶圓廠(chǎng)，主攻的就是驅動(dòng)IC、電源IC這類(lèi)使用成熟制程的產(chǎn)品。再加上28nm也在華虹宏力的射程范圍之內。在IDM業(yè)者的動(dòng)向方面，全球類(lèi)比芯片龍頭德州儀器(TI)近期也宣布將在美國投資32億美元，興建新的12吋廠(chǎng)。

追逐先進(jìn)制程的赤子心

除了英特爾、三星和臺積電在積極的追逐10nm、7nm、5nm甚至更先進(jìn)的進(jìn)程，聯(lián)電和格芯又放緩了腳步，這對于中國本土的晶圓廠(chǎng)而言，是個(gè)不錯的發(fā)展機遇。中芯國際這些年在工藝的突破頻頻告捷，國產(chǎn)芯片崛起可期。

從中芯國際Q3財報中得出，在工藝上，中芯國際的收入占比分別是150/180nm (35.8％)、55/65nm (29.3％)、40/45nm (18.5％)、110/130nm (6.6％)、250/350nm (4.2％)、28nm (4.3％)、90nm (1.3％)，占大頭的依然是成熟的150/180nm、55/65nm工藝，最先進(jìn)的28nm工藝占比只有4.3%，不過(guò)相比上季度的2.8%已經(jīng)開(kāi)始增長(cháng)。

在技術(shù)方面，中芯國際聯(lián)合首席執行官，趙海軍博士和梁孟松博士評論說(shuō)：經(jīng)過(guò)兩年的積累，我們不僅進(jìn)一步縮短先進(jìn)技術(shù)的差距，也同時(shí)全面拓展新的成熟工藝技術(shù)平臺，有信心隨著(zhù)5G終端應用發(fā)展的浪潮步入新的發(fā)展階段。

除此之外，中芯國際的FinFET技術(shù)研發(fā)不斷向前推進(jìn)：第一代FinFET（14nm）已成功量產(chǎn)，四季度將貢獻有意義的營(yíng)收；第二代FinFET（改進(jìn)型的12nm工藝）研發(fā)穩步推進(jìn)，客戶(hù)導入進(jìn)展順利。

前段時(shí)間“EUV禁運”的事件引得業(yè)界廣泛關(guān)注，但ASML與中芯國際已經(jīng)雙雙否認。但從這個(gè)留言我們除了看到EUV光刻機的重要性，也可以看到國人對本土晶圓廠(chǎng)的先進(jìn)工藝的關(guān)注。如果7nm工藝研制成功，作為國產(chǎn)芯片制造的領(lǐng)頭羊，這對國內有很重要的意義，同時(shí)也將領(lǐng)先于聯(lián)電、格芯，縮小與三星和臺積電的差距。

按照中芯國際所說(shuō)的進(jìn)展，中芯國際與國際最先進(jìn)水平也就一兩代的差距。目前，中芯國際已經(jīng)成功掌握 FinFET 技術(shù)，只要掌握了 EUV 技術(shù)，就可以與臺積電站在同一起跑線(xiàn)上，因為 7nm 以下都是運用的 EUV 技術(shù)，中芯國際將在未來(lái) 5 年之內有望成為中國內地下一個(gè)“臺積電”。

屆時(shí)的晶圓廠(chǎng)格局又會(huì )產(chǎn)生新的變化。