日本震后晶圆代工的发展之路

日震对于全球半导体产业的影响仍在余波荡漾。今年全球晶圆代工产业的发展将会如何?未来2～3年全球晶圆代工产业的走向为何?日震对于全球半导体产业供应链的影响程度应该如何看待?曾经在英特尔和中芯(SMIC)美国分公司长期服务、对于全球半导体制造晶圆代工业界瞭解程度相当深厚的Gartner研究总监王端，便提出颇具参考价值的看法与分析。
王端指出，日本地震真正产生影响效应的是刺激市场产生供货短缺的预期心理，使得半导体厂商为提高库存水位而提高元件存货需求，连带地促使全球晶圆代工厂12寸晶圆供应量不断拉高，日震对于主要晶圆代工厂本身并没有产生直接影响。但由于石油价格处于高价位阶段，加上日震后预期心理，使得消费者对于采购智慧型手机和媒体平板电脑继续保持观望态度，因此今年第2季之前，智慧型手机和平板装置主要带动全球半导体产业成长的两大终端装置，成长将处于1～2%的低档幅度。两相正反因素抵销之下，今年全球晶圆代工营收仍将维持Gartner先前的预估幅度，亦即今年年成长率仍有10.2%、全球总营收为311.5亿美元。
值得注意的是，各大晶圆代工厂不断提高12寸晶圆供应，但消费电子市场采购半导体元件动能趋缓，加上到2013年，全球主要晶圆代工厂都将投入从40奈米过渡到28奈米的激烈竞争行列，以率先提出低功耗、高效能、尺寸更加微型化的晶圆制程，来满足微处理器和绘图晶片等系统单晶片、在智慧型手机和媒体平板装置内要求高度整合和扩充性的应用需求。因此晶圆代工大厂如何有效发挥40奈米和28奈米的产能利用率，已是晶圆代工大厂当前必须正视的课题。
王端指出，各大晶圆代工厂竞相角逐28奈米制程，将使整体晶圆代工产能利用率面临过渡阶段的尴尬期，到2012年全球12寸晶圆将处于过剩状态。预估今年全球12寸晶圆供应将过剩34%，明年则会有28%，台积电12寸晶圆过剩供应将超出33%，联电也有20%的过剩供应。晶圆过剩供应情况将继续到2013年。但也因为晶圆代工大厂开始启动从40奈米到28奈米的制程过渡计划，因此到2013年，晶圆代工大厂平均产能利用率相对维持在80%左右的相对低档。
王端进一步指出，2012年28奈米制程将成为主流制程，但目前真正能够进入28奈米量产营收阶段的，只有台积电，具体提出在今年第3季达到1%、第4季可达到2～3%的营收目标。台积电预估28奈米制程可从1%提升到10%营收的时程，也只要4个季度，比起一般所需要的5个季度更短。因此王端认为，从产品、产能、制程技术、IP专利到客户服务，台积电仍将在几年内稳坐全球晶圆代工龙头、保持业界长期规范的优势地位。
至于Global Foundries(GF)和三星电子与IBM透过IBM Common Platform，也在28奈米技术授权部份有密切的合作，GF已经直接跳过32奈米直取28奈米制程，而三星电子则是32奈米和28奈米并重，不过目前GF和三星电子在28奈米都仍处于制程验证合格阶段，尚未达到产品验证阶段，仍落后台积电大概有1～2个季度的时程。王端认为，今年年底前GF和三星电子能否提出28奈米晶圆制程具体的营收目标，是相当重要的关键，决定这两家能否在28奈米制程的激烈竞赛中胜出。假使能胜出，28奈米阶段全球晶圆代工产业将呈现四雄并起的局面。但有别于台积电或是GF广泛地与更多的晶片制造商客户合作的模式，三星电子将利用先进制程技术与特定的半导体供应商进行合作。
目前台积电和GF都开始进行20奈米制程的研发作业，不过进程最快的还是英特尔，预计在2012年可以完成产品验证阶段。但既有的矽晶圆制程技术将面临效能撞墙的局限。王端表示10年之内这个问题就会出现，不过包括3DIC、碳奈米和光导体等正在开发的新技术，则有相对乐观的空间和机会可以扮演继往开来的角色。