沖刺28nm/FinFET研發(fā) 晶圓廠資本支出創(chuàng)新高

為爭(zhēng)搶先進(jìn)制程商機(jī)大餅，包括臺(tái)積電、格羅方德和三星等晶圓代工廠，下半年均將擴(kuò)大資本設(shè)備支出，持續(xù)擴(kuò)充28奈米制程產(chǎn)能;與此同時(shí)，受到英特爾沖刺FinFET技術(shù)研發(fā)刺激，各大晶圓廠也不斷加碼技術(shù)投資，將驅(qū)動(dòng)整體晶圓代工產(chǎn)業(yè)支出向上飆升。

2013年全球半導(dǎo)體產(chǎn)值將強(qiáng)勁反彈，一掃去年下滑的陰霾。其中，尤以晶圓代工廠擴(kuò)大設(shè)備資本支出(CAPEX)，加速推動(dòng)先進(jìn)制程，為拉升半導(dǎo)體產(chǎn)值挹注最大貢獻(xiàn)。

由于今年全球經(jīng)濟(jì)狀況相對(duì)去年樂(lè)觀，且行動(dòng)裝置處理器業(yè)者轉(zhuǎn)換至28、20奈米(nm)先進(jìn)制程的需求涌現(xiàn);加上英特爾(Intel)、臺(tái)積電、格羅方德(GLOBALFOUNDRIES)、三星(Samsung)和聯(lián)電等晶圓廠，均于今年提早部署16、14奈米鰭式電晶體(FinFET)技術(shù)，更將拉抬半導(dǎo)體設(shè)備、材料出貨動(dòng)能。

此外，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取記憶體(DRAM)市場(chǎng)供需趨于平衡，價(jià)格逐漸回升也是一大驅(qū)動(dòng)力，預(yù)估2013年晶圓代工與記憶體產(chǎn)值皆將大幅成長(zhǎng)，成為帶動(dòng)整體半導(dǎo)體產(chǎn)值回升的雙引擎。

晶圓代工/DRAM領(lǐng)軍 半導(dǎo)體產(chǎn)值今年強(qiáng)彈

圖1Gartner科技與服務(wù)廠商研究事業(yè)處副總裁王端認(rèn)為，3DIC對(duì)半導(dǎo)體未來(lái)發(fā)展也至關(guān)重要，但還須1∼2年時(shí)間才能量產(chǎn)。

顧能(Gartner)科技與服務(wù)廠商研究事業(yè)處副總裁王端(圖1)表示，去年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)因大環(huán)境不佳，年產(chǎn)值跟著衰退2.7%;但是，今年初全球經(jīng)濟(jì)狀況已呈現(xiàn)逐漸復(fù)蘇跡象，且半導(dǎo)體業(yè)者的庫(kù)存去化動(dòng)作也將于第二季告一段落，可望重啟備貨計(jì)劃，將促進(jìn)晶圓代工產(chǎn)值于第三季爆發(fā)成長(zhǎng)，全年則將繳出7.6%年增率的亮麗成績(jī)單，進(jìn)一步帶動(dòng)整體半導(dǎo)體產(chǎn)值達(dá)到3,121億美元，較去年反彈成長(zhǎng)4.5%。

值此同時(shí)，一線晶圓廠正全力擴(kuò)產(chǎn)28奈米(nm)產(chǎn)能，并加緊研發(fā)20奈米以下FinFET先進(jìn)制程和18寸晶圓制造技術(shù)，也將刺激相關(guān)設(shè)備、材料需求高漲，足見(jiàn)今年半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將顯著回溫。

不僅如此，去年淪為「慘」業(yè)的DRAM，今年開(kāi)春價(jià)格一路走高，也將為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入強(qiáng)心針。王端分析，由于近2年來(lái)記憶體制造廠均不再擴(kuò)產(chǎn)，逐漸讓市場(chǎng)供需恢復(fù)平衡，因此DRAM合約價(jià)格也開(kāi)始回穩(wěn)，讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)體質(zhì)更健康。現(xiàn)階段，DRAM供應(yīng)量甚至有點(diǎn)趕不上市場(chǎng)需求，價(jià)格走勢(shì)持續(xù)微幅上漲，預(yù)估今年記憶體產(chǎn)業(yè)將擺脫去年負(fù)成長(zhǎng)的窘?jīng)r，產(chǎn)值飆漲12.3%。

展望2014年，王端強(qiáng)調(diào)，隨著20奈米以下的FinFET制程開(kāi)始投產(chǎn)，帶動(dòng)晶圓廠新一波擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，以及IC設(shè)計(jì)業(yè)者的產(chǎn)品制程轉(zhuǎn)換潮，更將促進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)值再飆升7.7%。其中，晶圓代工產(chǎn)業(yè)漲勢(shì)最強(qiáng)，將達(dá)到9.1%的成長(zhǎng)率，優(yōu)于整體表現(xiàn)。

Intel/臺(tái)積電帶頭沖晶圓廠投資逐年暴增

由于先進(jìn)制程研發(fā)所需經(jīng)費(fèi)龐大，晶圓廠未來(lái)持續(xù)加碼投資已成定局。其中，英特爾與臺(tái)積電為維持技術(shù)領(lǐng)先地位，花錢更是毫不手軟。前者今年資本支出將上看127億美元，年增率15.2%;而后者至少也將增加8.4%，達(dá)到90億美元，且觀察其積極募資，以及加速16奈米設(shè)計(jì)定案(TapeOut)的動(dòng)作，未來(lái)資本支出還有上調(diào)至100億美元的空間。

至于其他晶圓大廠三星、格羅方德和聯(lián)電也將28奈米以下制程、FinFET、18寸晶圓及超紫外光(EUV)微影等技術(shù)，視為未來(lái)發(fā)展重點(diǎn)，因此長(zhǎng)期來(lái)看，全球晶圓代工產(chǎn)業(yè)總資本支出金額將繼續(xù)向上攀升。

Gartner預(yù)測(cè)，2013年全球晶圓廠資本支出將從去年的160億美元增加至170億美元。王端分析，今年晶圓代工產(chǎn)業(yè)支出強(qiáng)勢(shì)成長(zhǎng)的主因系手機(jī)處理器制程正大舉轉(zhuǎn)換至28奈米，激勵(lì)主要晶圓廠擴(kuò)大布局。目前除掌握大部分市占的臺(tái)積電持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，三星、格羅方德亦已進(jìn)入少量供應(yīng)階段，可望于今年下半年逐步放量，而聯(lián)電也將于第三季跟上28奈米量產(chǎn)進(jìn)度。

此外，2014?2015年晶圓代工市場(chǎng)卡位前哨戰(zhàn)亦已悄然開(kāi)打。一哥臺(tái)積電除規(guī)畫在年底率先量產(chǎn)20奈米制程外，日前亦與安謀國(guó)際(ARM)成功實(shí)現(xiàn)16奈米FinFET設(shè)計(jì)定案(TapeOut)，依進(jìn)度可望在半年至1年半內(nèi)投產(chǎn);三星、格羅方德及聯(lián)電則祭出14奈米前段加20奈米后段的混合晶圓制程，并宣稱將于2014年上市。至于英特爾近期也以最先進(jìn)的14奈米FinFET技術(shù)，拉攏現(xiàn)場(chǎng)可編程閘陣列(FPGA)大廠Altera，期加速在代工市場(chǎng)開(kāi)疆辟土。

據(jù)悉，晶圓前段閘極制程對(duì)功耗與效能表現(xiàn)至為關(guān)鍵，而后段金屬導(dǎo)線制程則關(guān)乎晶粒尺寸(DieSize)，因此，其他晶圓廠主攻的混合方案與臺(tái)積電獨(dú)樹(shù)一格的整套16奈米制程尚難評(píng)比孰優(yōu)孰劣，目前唯一能看出優(yōu)勢(shì)的變項(xiàng)就是量產(chǎn)時(shí)間。王端認(rèn)為，阿英特爾借重其FinFET技術(shù)已臻量產(chǎn)階段的優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大在晶圓代工市場(chǎng)的影響力，勢(shì)將刺激臺(tái)積電加速推進(jìn)FinFET研發(fā)進(jìn)度;此外，臺(tái)積電為抓緊處理器大客戶，并防堵其他晶圓廠超車，近期也極有可能再度上調(diào)資本支出，用以擴(kuò)充20、16奈米產(chǎn)能。

大舉收購(gòu)晶圓設(shè)備格羅方德急甩聯(lián)電

趕搭擴(kuò)產(chǎn)卡位潮流，2012年躋身全球第二大晶圓代工廠的格羅方德也使出銀彈攻勢(shì)，在日前茂德12寸晶圓廠出售標(biāo)案，從世界先進(jìn)手中搶親成功，先取得約千件專攻90、65奈米以下制程的蝕刻、曝光等設(shè)備。

工研院IEK系統(tǒng)IC與制程研究員蕭凱木(圖2)表示，格羅方德對(duì)茂德出售的12寸晶圓廠設(shè)備興致高昂，主要為了快速提升90、65奈米制程產(chǎn)能，避免購(gòu)置新設(shè)備花費(fèi)較高成本和時(shí)間調(diào)校。由于格羅方德的營(yíng)收已在2012年一舉超越聯(lián)電，躍居市占亞軍，近期再買下近千件設(shè)備后，幾乎等于納入一座12寸廠完整產(chǎn)能，有助其鞏固市場(chǎng)地位。

同時(shí)，由于格羅方德宣稱今年第三或第四季將加入28奈米制程量產(chǎn)行列，對(duì)增購(gòu)半導(dǎo)體蝕刻、曝光設(shè)備的需求開(kāi)始涌現(xiàn)，因而也希望以最低投資取得可立即上線作業(yè)的設(shè)備。蕭凱木指出，今年臺(tái)積電28奈米市占率至多將滑落近10個(gè)百分點(diǎn)，格羅方德為與三星、聯(lián)電爭(zhēng)搶新訂單，極有可能將部分從茂德手上購(gòu)入的設(shè)備轉(zhuǎn)做28奈米，以在今年下半年制程良率到位后快速?zèng)_量。

事實(shí)上，茂德出售12寸廠房以籌措現(xiàn)金償還銀行債權(quán)人一案，先前業(yè)界均看好由動(dòng)作較積極的世界先進(jìn)得標(biāo);然而在雙方金額談不攏的情況下，格羅方德遂半路殺出，以更高的出價(jià)搶先買下設(shè)備，為臺(tái)灣半導(dǎo)體業(yè)界投下震撼彈;同時(shí)也引發(fā)格羅方德可望藉此收購(gòu)案增強(qiáng)實(shí)力，進(jìn)一步撼動(dòng)臺(tái)積電龍頭地位的疑慮。

蕭凱木分析，其實(shí)以茂德舊的65奈米晶圓生產(chǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)投入28奈米制程還需一段時(shí)間，且格羅方德尚未從閘極優(yōu)先(Gate-first)，轉(zhuǎn)成在28奈米高介電系數(shù)金屬閘極(HKMG)制程上較具優(yōu)勢(shì)的閘極后制(Gate-last)制程，因此很難藉此擴(kuò)產(chǎn)動(dòng)作，就直搗臺(tái)積電的業(yè)務(wù)核心，僅能看作一項(xiàng)經(jīng)營(yíng)策略。

此外，目前格羅方德只購(gòu)得相關(guān)設(shè)備，并未實(shí)際買下茂德12寸廠房，對(duì)臺(tái)灣半導(dǎo)體市場(chǎng)版圖的影響也將有限。蕭凱木認(rèn)為，政府在維護(hù)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的考量下，自然不希望由外商接手國(guó)內(nèi)重要半導(dǎo)體廠的投資，甚至設(shè)立大型生產(chǎn)據(jù)點(diǎn);因此可望居中牽線，由臺(tái)商取得12寸廠資源。現(xiàn)階段包括臺(tái)積電、聯(lián)電均有機(jī)會(huì)出手接收，從而省下建置新廠的時(shí)間成本。

相較于英特爾、臺(tái)積電和格羅方德大動(dòng)作投資，一向出手闊綽的三星反倒靜默，甚至今年資本支出將大幅縮水逾兩成，呈現(xiàn)兩樣情。

蘋果A7訂單生變?nèi)琴Y本支出大縮水

三星受到蘋果(Apple)A7處理器部分訂單將轉(zhuǎn)投其他晶圓廠影響，2013年資本支出將從去年的121億美元一口氣降至95億美元，年減幅度高達(dá)21.5%(表1)。

王端表示，蘋果與三星在手機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈，且專利侵權(quán)訴訟攻勢(shì)你來(lái)我往，遂導(dǎo)致蘋果下定決心執(zhí)行去三星化的供應(yīng)鏈管理策略。今年蘋果處理器訂單確定會(huì)有一定比例轉(zhuǎn)移至其他晶圓代工廠，目前也正如火如荼展開(kāi)相關(guān)品質(zhì)與效能測(cè)試。

三星旗下非記憶體大型積體電路(LSI)代工業(yè)務(wù)主要分成幾塊，包括供應(yīng)自家IC設(shè)計(jì)、純代工服務(wù)，以及營(yíng)收占比最高的蘋果A系列處理器生產(chǎn)。由于今年三星難再全吞蘋果訂單，將外流多少比重也難估計(jì)，因此未來(lái)將逐漸專注自家晶片供應(yīng)。

盡管三星今年投資放緩，但整個(gè)晶圓產(chǎn)業(yè)的平均支出仍將維持高成長(zhǎng)。王端分析，邁入三維(3D)電晶體時(shí)代，將加重廠商研發(fā)負(fù)擔(dān)，且晶圓廠為發(fā)揮1x奈米量產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益，還須導(dǎo)入EUV微影及18寸晶圓，將引發(fā)擴(kuò)廠及更新產(chǎn)線的需求，可預(yù)見(jiàn)未來(lái)晶圓廠的資本支出將不斷遞增。