2023，晶圓廠(chǎng)看好28nm

摩根士丹利證券預測，2023年第一季度晶圓代工廠(chǎng)的業(yè)績(jì)大概率有進(jìn)一步下行風(fēng)險，上半年代工行業(yè)可能還會(huì )被砍單，下半年市場(chǎng)可能會(huì )迎來(lái)復蘇。高盛證券預計臺積電2023年上半年5nm制程產(chǎn)能利用率會(huì )下降到原先的七成到八成；7nm制程則可能下降到原來(lái)的一半。而作為對比，28nm制程產(chǎn)能利用率在今年下半年到明年上半年都會(huì )基本維持原樣。

疫情因素、全球經(jīng)濟疲軟、高通膨持續影響消費者信心，即使是過(guò)去搶手的晶圓代工廠(chǎng)也受到了影響。整體來(lái)看，原本應該是需求旺季的下半年，需求依然不振，半導體庫存消耗的速度低于預期，這是導致了晶圓代工訂單大幅下降的主要原因。根據 TrendForce 的數據，全球前 10 大晶圓代工廠(chǎng)2022年第三季度營(yíng)收僅增長(cháng)了 6%；同時(shí)TrendForce預測，由于需求疲軟芯片消費下降和庫存加速增加，全球 10 大晶圓代工廠(chǎng) 2022 年第四季度的收入將下降。

同比來(lái)看，2022年Q3晶圓廠(chǎng)的收入基本都有了增加，但環(huán)比數據顯示包括排名第二的三星電子業(yè)績(jì)難抵疲軟；排名后五位的代工廠(chǎng)更是有3家出現了業(yè)績(jì)下滑。在前10名中，晶合集成跌幅最大，TrendForce分析認為主要原因是需求和產(chǎn)能之間的失衡，因為包括聯(lián)詠科技、集創(chuàng )北方和奕力科技在內的驅動(dòng)IC供應商受庫存壓力不斷增加的影響，下調了晶圓投入，但晶合集成還在繼續擴大產(chǎn)能。這就導致晶合集成在第三季度的營(yíng)收環(huán)比下降了22.5%，跌至3.71億美元，其產(chǎn)能利用率也下降到80%~85%。

前十大代工廠(chǎng)雖然整體業(yè)績(jì)勉強保持增長(cháng)，但大部分公司仍過(guò)得不太好。格芯由于沒(méi)有獲得足夠的8英寸晶圓代工長(cháng)期協(xié)議，無(wú)法保持高產(chǎn)能利用率。華虹子公司華力微55nm節點(diǎn)的產(chǎn)能利用率下滑，該節點(diǎn)生產(chǎn)用于消費電子產(chǎn)品的MCU、Wi-Fi芯片和CMOS影像傳感器。由于CMOS影像傳感器、DDI和其他邏輯芯片相關(guān)訂單調整，力積電8英寸和12英寸晶圓的產(chǎn)能利用率，分別回落至60%~65%和70%~75%；世界先進(jìn)的產(chǎn)能利用率下降到70%左右。

代工廠(chǎng)重點(diǎn)關(guān)注28nm

雖然現階段日子不太好，但包括臺積電、聯(lián)電和中芯國際在內的晶圓代工廠(chǎng)預計將在 2023 年和 2024 年新增28nm產(chǎn)能。

業(yè)內人士預計在 2022 年Q4中芯國際來(lái)自中國客戶(hù)的訂單占晶圓總收入的比例進(jìn)一步攀升，這一比例現階段已經(jīng)高達70%。中芯國際有望在北京、上海、深圳和天津開(kāi)展其新的 12 英寸晶圓廠(chǎng)項目，所有項目都專(zhuān)注于28nm及以上工藝制造。之前外媒傳聞中國將有針對半導體的新補貼方案，中芯國際投資者關(guān)系部門(mén)相關(guān)人士回應稱(chēng)，公司沒(méi)有收到具體的文件通知。同時(shí)中芯國際也確認公司一直有國家補貼的，業(yè)內人士表示中芯國際在政府補貼的幫助下，將更有能力采取有效的價(jià)格策略。

不僅中芯國際，臺積電也在28nm產(chǎn)能上擴產(chǎn)。臺積電正按計劃在高雄和日本的熊本縣建設新晶圓廠(chǎng)，以實(shí)施其28nm制程擴張計劃。同時(shí)臺積電在南京工廠(chǎng)的28nm芯片生產(chǎn)線(xiàn)計劃在2022年Q4量產(chǎn)。

臺積電2022 年第三季度28nm芯片銷(xiāo)售額約占其晶圓總收入的 10%。該比例將從 2024 年新的28nm晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能上線(xiàn)時(shí)開(kāi)始擴大。臺積電在 2011 年將28nm制程技術(shù)投入量產(chǎn)。消息人士指出，在28nm制程中，臺積電提供的制程變體比代工廠(chǎng)的其他制程技術(shù)更多，這可能表明需求多樣化且前景廣闊。因此，擴大28nm工藝產(chǎn)能對于世界上最大的純晶圓代工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)可能是必需的，因為28nm現階段的規模較小，在28nm工藝領(lǐng)域占據更重要的地位勢在必行。此外，消息人士稱(chēng)，臺積電正計劃在德國新建一座28/22nm制程產(chǎn)能的新晶圓廠(chǎng)，一切準備就緒后就會(huì )公布。

22/28nm芯片銷(xiāo)售額占聯(lián)電2022年Q3晶圓總收入的四分之一。值得注意的是，聯(lián)電已將投資重點(diǎn)放在22/28nm晶圓廠(chǎng)產(chǎn)能擴張上。在最近的財報電話(huà)會(huì )議上，聯(lián)電重申其在中國臺灣南部和新加坡的產(chǎn)能擴張仍在按計劃進(jìn)行，以滿(mǎn)足長(cháng)期供應承諾。聯(lián)電總裁 Jason Wang表示，近期需求放緩正在影響一些客戶(hù)的訂單，但影響是短期的，與聯(lián)電建立額外28nm工藝產(chǎn)能的 LTA 承諾無(wú)關(guān)。2022年12月20日，聯(lián)電發(fā)布公告確認，與亞翔工程（新加坡分公司）及亞翔系統集成（蘇州）新加坡分公司簽署租地委建Fab 12i P3廠(chǎng)房合同，合同金額合計133.87億新臺幣。聯(lián)電Fab12i P3廠(chǎng)房位于新加坡白沙芯片園，根據聯(lián)電規劃，新廠(chǎng)第1期月產(chǎn)能3萬(wàn)片晶圓，將于2025年量產(chǎn)，提供22nm及28nm制程，以支持5G、物聯(lián)網(wǎng)和車(chē)用電子需求。

28nm制程潛力在哪

當前28nm制程生產(chǎn)的主要芯片種類(lèi)包括OLED Driver IC、部分TWS SoC、高端CIS ISP、Wi-Fi SoC、存儲器控制芯片、高端MCU等，多種芯片如Wi-Fi SoC、OLED Driver IC和LCD Driver IC等市場(chǎng)存在擴大采用28nm生產(chǎn)的潛力。

隨著(zhù)28nm成本的下降，28nm制程將被應用在越來(lái)越多的低成本解決方案中。目前OLED DDI采用40nm工藝生產(chǎn)，聯(lián)詠科技已經(jīng)準備嘗試更昂貴的28nm工藝，以確保有足夠的代工產(chǎn)能來(lái)生產(chǎn) OLED DDI，而隨著(zhù)一家IC設計公司開(kāi)始嘗試，其他 IC 設計公司也有很大可能會(huì )效仿。

MCU產(chǎn)品也將開(kāi)啟28nm時(shí)代。英飛凌基于臺積電 28 nm eFlash 技術(shù)的 Autrix TC4x 系列微控制器樣品已經(jīng)交付給主要客戶(hù)。英飛凌稱(chēng)，其下一代 Aurix 微控制器將使用嵌入式非易失性存儲器，特別是電阻式隨機存取存儲器 (RRAM)，而非eFlash，這一產(chǎn)品也將使用臺積電的28nm技術(shù)。不止英飛凌，瑞薩電子也宣布擴展 28nm 跨領(lǐng)域汽車(chē)控制微控制器產(chǎn)品線(xiàn)。隨著(zhù)汽車(chē)市場(chǎng)對MCU需求的增長(cháng)，28nm在車(chē)用領(lǐng)域的應用也有望增加。

此前有業(yè)內人士認為28nm可能會(huì )是被跳過(guò)的技術(shù)節點(diǎn)，臺積電對此曾表示“臺積電在 28nm 的長(cháng)期結構性需求將得到多種專(zhuān)業(yè)技術(shù)的良好支持，例如用于多相機趨勢的 CMOS 圖像傳感器和更好的非易失性存儲器應用以及其他專(zhuān)業(yè)技術(shù)?！甭?lián)電也認為“28nm可能會(huì )短暫的供過(guò)于求，但預計需求將繼續遷移到 28nm，而 28nm 需求將繼續增長(cháng)?！敝髁鞔S(chǎng)對28nm“真金白銀”的投入，印證了28nm沒(méi)有成為“被跳過(guò)”的一代。

成熟制程的春天來(lái)了

晶圓代工行業(yè)不僅在提高對28nm制程的投資，對成熟制程整體都在考慮擴產(chǎn)。三星正在對晶圓代工業(yè)務(wù)進(jìn)行積極投資，在成熟制程方面，三星計劃在2027年之前將成熟制程產(chǎn)能提高至目前的2.5倍。

分析其中原因，北京半導體行業(yè)協(xié)會(huì )副秘書(shū)長(cháng)朱晶表示主要來(lái)自三個(gè)方面：成本、風(fēng)險、技術(shù)。

從成本方面考慮，成熟制程的市場(chǎng)產(chǎn)能規模更大。成熟制程未來(lái)三年可能維持近75%-80%產(chǎn)能占比，相比先進(jìn)工藝更具備規模經(jīng)濟效應。

從降低風(fēng)險考慮，成熟制程應用范圍更廣，相對來(lái)說(shuō)客戶(hù)更加分散，在行業(yè)周期波動(dòng)較大的時(shí)候可以平衡掉集中在先進(jìn)工藝投資上的高風(fēng)險，例如需要先進(jìn)制程芯片的市場(chǎng)表現明顯不好的時(shí)候，代工企業(yè)就會(huì )考慮加大成熟制程的芯片產(chǎn)能，以保證整體產(chǎn)能利用率。

從技術(shù)要求考慮，代工企業(yè)都謀求搶占更多的市場(chǎng)份額，為向提供客戶(hù)全方位服務(wù)，只聚焦先進(jìn)工藝還是不夠的。尤其是當前chiplet、異質(zhì)集成等新的技術(shù)需求，需要代工廠(chǎng)提供多元化的工藝能力。

對于代工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，成熟制程是獲得資金的主要來(lái)源之一。先把28nm的做好，掙足夠的錢(qián)，同時(shí)研究新的技術(shù)，去實(shí)現突破。畢竟技術(shù)的演進(jìn)越來(lái)越慢，科技的發(fā)展演變中，勤奮的人總是有機會(huì )的。隨著(zhù)制程技術(shù)的提升，對半導體設備和材料的要求越苛刻，直接導致了制造成本的上升。隨著(zhù)先進(jìn)制程逐漸逼近極限，晶圓代工廠(chǎng)開(kāi)始反攻成熟制程，這或許能夠說(shuō)明各大代工廠(chǎng)商希望通過(guò)占取成熟制程的市場(chǎng)空間來(lái)獲得利潤。

結語(yǔ)

28nm制程的設備有一些是和16/14甚至是共用的。對于新的28nm需求，三星臺積電或者要縮減先進(jìn)制程產(chǎn)能，或者要開(kāi)新的廠(chǎng)。對國內的代工廠(chǎng)也是如此，即使建的廠(chǎng)最初是為了28nm，但只要在建筑初期考慮足夠的兼容性，擴充到先進(jìn)制程也不是說(shuō)所有設備都要買(mǎi)新的。 所以投資28nm不只是燒錢(qián)，代工廠(chǎng)建起后，聯(lián)動(dòng)設備，設計，控制軟件可以拉起很大的本地就業(yè)，而這也就意味著(zhù)新的消費需求，只要發(fā)展好就有望實(shí)現良性循環(huán)。

對于我國半導體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，28nm的火熱是一個(gè)值得抓住的機遇。一方面，從市場(chǎng)角度，國內需求較大。車(chē)用、工業(yè)用、物聯(lián)網(wǎng)等芯片，大部分都還是28nm甚至更成熟的工藝。我國巨大的消費市場(chǎng)，可以給廠(chǎng)商的發(fā)展提供保障。另一方面，從供應鏈角度，28nm的設備有一部分可以實(shí)現國產(chǎn)化，出貨更穩定。先進(jìn)制程被限制，未必不可“呼吸”。