物聯(lián)網(wǎng)跨越摩爾定律讓8寸晶圓廠“重生”

雖然英特爾、三星(Samsung)、臺(tái)積電等半導(dǎo)體制造巨頭在先進(jìn)制程領(lǐng)域的競爭依然激烈，但環(huán)顧現(xiàn)在的半導(dǎo)體業(yè)界，能用得起最先進(jìn)制程的IC業(yè)者已經(jīng)越來越少。在投資金額與客戶家數(shù)成反比的情況下，早日跨出摩爾定律所畫下的框架，顯然才是居安思危之道。物聯(lián)網(wǎng)所帶起的各式感測(cè)器需求，為苦尋突破契機(jī)的半導(dǎo)體業(yè)指引出一條新的道路，業(yè)者如何把握這個(gè)風(fēng)向轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)刻，將是能否搭上物聯(lián)網(wǎng)順風(fēng)車的關(guān)鍵。

從英特爾(Intel)共同創(chuàng)辦人Gordon Moore在1975年提出摩爾定律(Moore‘s Law)以來，制程微縮在過去40多年來，一直被半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)奉為金科玉律。然而，隨著技術(shù)難度與投資門檻越來越高，能跟上摩爾定律腳步的半導(dǎo)體業(yè)者已經(jīng)越來越少。如何在摩爾定律的軌道之外尋找新的方向，成為半導(dǎo)體業(yè)內(nèi)人人關(guān)心的話題。

自從半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)萌芽，制程微縮一直是帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)成長與應(yīng)用發(fā)展的主要?jiǎng)幽?。但在物?lián)網(wǎng)時(shí)代，各種特殊制程的重要性將大幅崛起，一度退居配角的8吋晶圓廠，也將再度成為各大半導(dǎo)體業(yè)者未來策略布局中不可或缺的一環(huán)。

臺(tái)積電特殊制程營收成長遠(yuǎn)勝半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)平均值

臺(tái)積電近期在圣荷西(San Jose)舉辦的年度科技論壇上，揭露了一組相當(dāng)引人思考的數(shù)字。在全球晶圓代工只成長4.4%的2015年(表1)，該公司的特殊制程營收成長了21%，且展望2016年，預(yù)估特殊制程營收仍將維持相同的成長力道。在營收飛快成長的情況下，若臺(tái)積電對(duì)特殊制程晶圓產(chǎn)能大舉投資，應(yīng)不令人意外。

臺(tái)積電所定義的特殊制程包含CMOS影像感測(cè)器、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、化學(xué)感測(cè)器制程、生物感測(cè)器制程、N40HV高壓制程、Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)制程。這些制程的應(yīng)用領(lǐng)域雖然大不相同，但卻有一個(gè)共通特性：線寬普遍在90納米、甚至0.13微米以上，屬于相對(duì)成熟制程，適合在8吋晶圓上量產(chǎn)。

臺(tái)積電財(cái)報(bào)揭露的數(shù)字顯示，90納米以上制程營收成長速度優(yōu)于公司整體營收成長。由此不難看出制程微縮已不再是臺(tái)積電未來唯一選擇的道路，更不會(huì)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展唯一的一條路。

物聯(lián)網(wǎng)東風(fēng)吹8吋晶圓需求添暖意

國際半導(dǎo)體設(shè)備材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SEMI)近期發(fā)布的報(bào)告也呼應(yīng)這個(gè)趨勢(shì)。SEMI預(yù)估，全球8吋晶圓產(chǎn)能到2018年時(shí)，將成長到每月543萬片，回到相當(dāng)于2006年的水準(zhǔn)，且屆時(shí)晶圓代工廠將擁有全球43%的8吋晶圓產(chǎn)能，比起2006年時(shí)增加14個(gè)百分點(diǎn)。

SEMI指出，物聯(lián)網(wǎng)是讓8寸晶圓重獲新生的關(guān)鍵，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)將帶來大量感測(cè)器需求，且其中有不少晶片會(huì)使用大于90納米的制程生產(chǎn)。從2016年開始，全球各地將有多座新建8吋晶圓廠，現(xiàn)有的8吋廠中，也有不少廠房將有擴(kuò)產(chǎn)計(jì)畫。

另一家研究機(jī)構(gòu)Semico則預(yù)估，2016年全球類比晶圓的需求量將成長超過10%，分離式元件(Discrete)、感測(cè)器的晶圓需求則將成長8%。來自物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用需求，例如穿戴式裝置、自動(dòng)化、車用電子等，是感測(cè)器元件需求成長最主要的驅(qū)動(dòng)力。2016年全球8吋晶圓需求量則可望乘著這波熱潮，出現(xiàn)逾5%年成長率。