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[导读]在半导体行业,每一次变革都十分重要,处于局中,很难判断半导体下一次变革的方向。对于新一代的芯片工艺,面对超高的成本压力以及利益诱惑,到底是放弃还是坚持,只有选择后才知道对错。

在半导体行业,每一次变革都十分重要,处于局中,很难判断半导体下一次变革的方向。对于新一代的芯片工艺,面对超高的成本压力以及利益诱惑,到底是放弃还是坚持,只有选择后才知道对错。

两年前,新一代工艺开发所要面临的成本压力以及技术压力,使得晶圆代工厂陷入了一场赌局——是硬着头皮搞下去,还是另谋出路。当时,身为全球第三大晶圆代工厂的联电就做出了一个轰动业界的选择,即停止12nm以下先进工艺的研发。

两年后,台积电和三星在3/5nm先进制程上的你追我赶吸引了整个业界的目光,但根据今年8月拓墣产业研究院最新调研结果显示,我们发现,联电在晶圆代工行业的地位依旧稳固(2018年,全球晶圆代工厂的前三位分别是:台积电、格罗方德、联电。在这两年间,虽有三星这匹黑马强势闯入前三甲,但从营收上看,联电的地位依旧没有改变)。

但从增长情况上看,联电以23%的同比增长成绩,足以傲视其他晶圆代工厂商。而在这个势头中也隐隐透露出了一丝稳中取胜的味道。

一、18年的追赶者,联电的一念之间

2018年,联电做了一个决定——停止12nm以下先进工艺的研发,在晶圆代工市场上不再拼技术,而是更看重投资回报率,赚钱第一。

联电这一念,也意味着他将结束18年的追赶者身份。

2000年,联电作为晶圆代工厂的第二名紧追台积电,双方在代工工艺上一度不相上下。但28nm改变了这种局势——台积电28nm率先量产,其产能及技术成熟度遥遥领先于联电。结果就是,在接下来的一年中,台积电28nm的营收占比迅速从2%爬升到了22%,台积电掌控了这场竞赛的优势。

至此以后,联电就一直追着台积电跑。试图通过研发更先进的工艺来超越的联电,却花了十八年都没有实现这个目标。据相关报道显示,联电由于过度的投资先进制程,导致每次生产时产能利用率必须达到9成以上才能盈利,而这样的营收方式显然不能长久。

于是,联电采取了重大市场策略调整,淡出先进制程的较量,转向发挥在主流逻辑和特殊制程技术方面的优势,强化对成熟及差异化工艺市场的开发。

当时联电表示,在12nm及以上的工艺代工市场上,联电的占有率只有9.1%,营收规模约为50亿美元,一旦市场占有率增长到15%,那么还有60%的市场空间增长,营收将达到80亿美元以上。

摩根士丹的分析师认为,联电这次的举动是把钱用在了正确的地方。

事实也的确如此,根据联电最新发布的2020年第三季度的财报中看,联电在该季度中实现了448.7亿元新台币的营收,这也创下了2004年第二季度以来的新高。值得关注的是,第三季度中联电的28nm营收占比为14%,季增一个百分点。

二、联电手中还有筹码

如果说,选择深耕成熟工艺让联电小赚了一笔,那么,8英寸晶圆需求量的猛增,则是市场坐庄,让联电血赚了一笔。

8英寸以成熟制程为主,功率器件、电源管理IC、影像传感器、指纹识别芯片和显示驱动IC等都需要8英寸晶圆的支持。2015年末,由于终端市场开始发生了变化,一波一波的新热潮,使得产业开始对8英寸晶圆厂芯片产生了热情。

根据广发证券的调研报告显示,汽车电子及物联网中应用的芯片,包括先进辅助驾驶系统及感测器、车用电流控制IC、物联网MCU等在8寸晶圆厂中大量投产,使得2016年下半年开始8 寸晶圆厂的投片量快速提升。

在2018年年初,电源管理、影像传感器、指纹识别芯片和驱动IC带动了8英寸晶圆代工的需求。但与此同时,12英寸晶圆代工也逐渐成为了市场的宠儿,但这却需要相关企业进行大量的投资,而由此产生的巨大成本,以及建厂时程长及新客户拓展不易等诸多因素,使得12英寸晶圆代工的推进还需要很长的一个过程。因此,8英寸晶圆代工仍是众多器件的首选。

到了2019年,市场对8英寸晶圆的需求再次掀起了一个顶峰。据中国证券报的报道显示,国金证券分析师郑弼禹认为,本轮8英寸晶圆产能紧缺始于2019年多摄像头手机带动CMOS图像传感器需求提升。而受疫情影响,全球在家办公、在线教育增多,使得笔记本电脑、平板类产品需求增长,从而拉动驱动芯片及其他半导体产品需求增长,叠加三季度是旺季,使得本轮8英寸晶圆代工景气度超过往年。

而根据市场的情况来看,这种供不应求的状况一直持续到了2020年。在联电最新的财报会议上,王石也指出,在面板驱动IC、电源管理芯片等需求带动下,8英寸产能吃紧情况将延续到明年。

联电近些年来的8英寸产能,也能体现这种市场需求。根据广发证券的调研报告显示,从2017年报披露数据来看,目前联电8寸晶圆产能约占总产能的一半, 2016年平均产能利用率为88.6%,而2017年则攀升至了94.4%。

而根据联电最新的财报显示,在2020年第三季度中,联电出货量达到225万片约当8吋晶圆,8英寸晶圆代工产能依旧紧俏。联电联席CEO王石表示,这主要反映了居家上班与在家学习趋势,持续带来终端市场的稳定需求,例如智慧型手机、电脑设备高速I/O控制器中的无线连接、以及电源管理IC等应用。

(2020年第三季度联电季产能情况)

供不应求的市场状况,也导致了8英寸晶圆身价的水涨船高。

据公开资料显示,联电曾在2018年的一次股东会上确定了启动“一次性涨价”计划。据相关报道显示,当时其旗下 8 英寸厂接单满载,且因硅晶圆涨价明显、导致成本增加,联电自6月起调涨 8英寸代工价格。

两年后的今天,在市场对8英寸晶圆产能需求依旧不减的情况下,联电也再次宣布了一项涨价计划。根据联电在其最新的财报会议上的内容显示,由于目前8英寸需求相当强劲,产能持续紧俏,联电已与客户讨论2021年的产品定价,预计2021年8英寸价格将调涨,而12英寸价格将维持平稳。

联电也表示,8吋晶圆代工产能高度紧俏,联电将持续受惠于涨价效益,同时,其旗下28纳米制程也获许多客户肯定,可望带动12英寸需求看增,其2020年业绩可期创新高。

三、联电8英寸晶圆代工的布局

第一座8寸晶圆厂诞生于1990年,大部分现存8寸晶圆厂建成的时间也都有10年甚至更久。而不抛弃不放弃,也使得8英寸晶圆代工在经历了低谷后,在新应用的爆发下,迎来了新的成长。

根据芯思想研究院的报告显示,联电8英寸代工厂一共有7座。从1995年开始,联电就在8英寸晶圆上下了不少功夫。

1995年7月,联电和Alliance、S3合作成立联诚半导体(United Semiconductor Corp.,USC),即是现在的FAB 8B厂。

1995年8月,联电与Trident、ATi、ISSI等七家公司合作成立联瑞科技(United Integrated Circuits Corporation,UICC),是现在的FAB 8D厂。

1995年9月,联电和两家IC设计公司合作成立联嘉积体电路(United Silicon Incorporated Corp.,USIC),是现在的FAB 8C厂。

1995年9月,联电8英寸晶圆厂(原UMC3,现在FAB 8A)开始生产。

1998年4月,联电收购合泰半导体(现盛群半导体,Holtek)的8英寸晶圆厂(现FAB 8E)。

1998年5月,联电UMC5(现FAB 8F)动工兴建。

2004年7月,联电并购硅统半导体的8英寸晶圆制造厂,是现在的FAB 8S厂。

2013年3月,联电完成收购和舰科技,是现在的FAB 8N厂。

其中,位于苏州的和舰也是联电8英寸晶圆代工的重要角色之一,联电也频频对该厂进行了布局。2018年底,联电宣布将投资超过六十亿人民币去扩充其八英寸和十二英寸产能。根据规划,8英寸厂产能优化将会以子公司苏州和舰科技为主,预计将扩充1万片。在之前,和舰的月产能为六万片,扩产之后,这个数字将会提升到7万片。

最近,还有市场传出,联电因应8吋晶圆代工需求强劲并扩大营运规模,有意斥资新台币百亿元以内,以收购日商东芝8吋晶圆厂。对此,联电则表示,不回应市场传言,强调对并购抱持开放式态度。

除了建厂收购以外,联电对8英寸的投入还表现在投资上。根据公开消息显示,联电在2020年的资本支出预算为10亿美元,以因应中长期客户和市场的需求。联电也将持续执行切入新的市场并扩展既有市场,藉着联电在制程技术及世界级晶圆专工服务的核心竞争力,更加强化在逻辑与特殊制程解决方案的产业地位。

联电在其最新季度的报告中指出,资本支出方面,联电将维持10亿美元年度预算不变,即1.5亿美元用于8英寸,8.5亿美元用于12英寸。

四、加码12英寸晶圆代工布局

市场对8英寸的需求,使得联电赚的盆满钵满。同时,我们也看到,联电正在加紧布局12英寸晶圆代工项目。这或许也是联电走向未来的筹码之一。

8英寸晶圆代工需求的火爆,其中一个原因是大部分8英寸晶圆厂设备已折旧完毕,固定成本较低。大部分晶圆厂现已完全折旧完毕,因此,8英寸晶圆产品在经营成本上极具竞争力。但硅片尺寸扩大也的确会带来成本的降低,伴随着未来产线的成熟,12英寸晶圆代工势必会成为一种趋势,所以,这也引起了晶圆代工厂商们的加紧布局。

目前来看,联电拥有4座12英寸晶圆代工产线,分别是位于台南的Fab 12A、位于新加坡白沙晶圆科技园区Fab 12i、位于中国厦门的联芯FAB12X以及位于日本三重县的USJC。

其中,联电集团于2014年与厦门市政府等合作,在厦门火炬高新区投资建立联芯12寸晶圆厂,2016年开始投产,联电集团持股逾六成,是集团在大陆布局12寸晶圆代工的重要基地,初期以40/55nm制程为主,目前已导入28nm制程技术。

今年2月,联电发布公告称,公司将透过子公司苏州和舰,对厦门联芯(12寸晶圆厂)增资,总金额人民币35亿元(约新台币149.87亿元,以下都以人民币计算),协助联芯扩产。在联电最新的财报会议上,公司也表示,将维持厦门联芯12英寸厂的扩厂计划,目标2021年中左右,将从目前约2万片提升到2.5万片/月。

在12英寸晶圆代工的布局上,联电还曾于去年9月获准以544亿日圆,收购该公司与富士通半导体(FSL)合资的12英寸晶圆厂日本三重富士通半导体(MIFS)全部股权。据相关报道称,此举将扩充联电12英寸晶圆代工产能。

先前放弃12nm以下先进工艺的联电,在晶圆代工市场最后还是选择了回报率第一。但是如今在8英寸市场下赚的盆满钵满的联电,最终还是选择以12英寸晶圆代工为未来的筹码。

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