IDM快速走向輕晶圓 三大轉(zhuǎn)型方案優(yōu)缺點(diǎn)PK

雖然業(yè)界仍然流傳著AMD董事長(zhǎng)Jerry Sanders的名言：“擁有晶圓廠的是真男人(Real men have fabs)”,然而越來(lái)越多的IDM大廠將迫于現(xiàn)實(shí)壓力而放棄晶圓廠或者走上輕晶圓之路。

臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)研究院報(bào)告指出，IDM產(chǎn)業(yè)在半導(dǎo)體制造方面的委外代工，一直是全球晶圓代工產(chǎn)業(yè)視為潛在的龐大商機(jī)。全球IDM產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型猶如南極冰山的融解過(guò)程一般，有逐漸融化進(jìn)入大海的型態(tài)如Fab-lite；也有一整塊突然斷裂滑入海中，也就是直接分拆出Fabless公司的轉(zhuǎn)型案例。過(guò)去IDM公司傾向透過(guò)創(chuàng)造制造端的差異化建立優(yōu)勢(shì)，以突顯保有價(jià)值鏈中制造部分的額外好處；而晶圓代工業(yè)則努力建立標(biāo)準(zhǔn)化、建立平臺(tái)，協(xié)助設(shè)計(jì)業(yè)者加速導(dǎo)入新技術(shù)并降低成本來(lái)與IDM業(yè)者競(jìng)爭(zhēng)。

長(zhǎng)期而言，IDM公司要保有制造領(lǐng)域所需付出的代價(jià)將愈來(lái)愈高而漸漸不具說(shuō)服力。而不斷墊高的研發(fā)及建廠成本，使得IDM公司未來(lái)面對(duì)的不再是愿不愿意保留晶圓廠，而是已經(jīng)無(wú)力跨越建廠門(mén)檻的問(wèn)題了。除了Memory產(chǎn)業(yè)，以及少數(shù)如Intel這類(lèi)產(chǎn)品線聚焦、出貨量龐大的公司外，多數(shù)IDM公司都必須在Fab-lite與Fabless兩者經(jīng)營(yíng)型態(tài)間做一選擇。然而，一旦IDM在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域退場(chǎng)速度過(guò)快，則晶圓代工產(chǎn)業(yè)的12寸晶圓廠產(chǎn)能將供不應(yīng)求，晶圓代工產(chǎn)業(yè)的12寸晶圓廠產(chǎn)能也將從買(mǎi)方市場(chǎng)轉(zhuǎn)為賣(mài)方市場(chǎng)。那么TSMC在2010年一舉拉高年度資本支出至48億美元，也許就不是單一年度的事件而是未來(lái)數(shù)年的常態(tài)現(xiàn)象了。

IDM產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型速度加快全球半導(dǎo)體公司的轉(zhuǎn)型陸續(xù)發(fā)酵，茲將美國(guó)、歐洲、日本大廠近年來(lái)的典型案例及歷程整理如下圖所示。過(guò)去許多電子集團(tuán)都采取上下游整合的經(jīng)營(yíng)型態(tài)，從電子零組件、半導(dǎo)體組件、到系統(tǒng)組裝及品牌行銷(xiāo)都一手包辦。如圖中歐洲的Philips及日本的NEC等等都是。 圖一 美歐日等地IDM公司轉(zhuǎn)型方式及歷程典型案例 隨著專(zhuān)業(yè)分工趨勢(shì)蔓延，電子集團(tuán)將半導(dǎo)體事業(yè)分拆成獨(dú)立公司。但仍兼具了半導(dǎo)體從設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)的完整流程。隨著專(zhuān)業(yè)晶圓代工公司諸如TSMC及UMC等公司的成立，以及Fabless公司的家數(shù)、規(guī)模、及競(jìng)爭(zhēng)力的不斷成長(zhǎng)。使得專(zhuān)業(yè)分工的運(yùn)作型態(tài)對(duì)傳統(tǒng)IDM公司形成了巨大的競(jìng)爭(zhēng)壓力，而陸續(xù)發(fā)生IDM轉(zhuǎn)型的案例，尤其至2000年以后情況更加突顯。

以美國(guó)的AMD為例，2003年將NOR Flash部門(mén)與日本Fujitsu的NOR Flash部門(mén)合并成立合資公司Spansion，而自身專(zhuān)注在CPU領(lǐng)域。2009年則進(jìn)一步將半導(dǎo)體制造部門(mén)分拆出去成立專(zhuān)業(yè)的晶圓代工公司Globalfoundries，AMD自身則成為Fabless的IC設(shè)計(jì)公司，而Globalfoundries不久又與另一家專(zhuān)業(yè)晶圓代工公司Chartered合并。展望未來(lái)，全球?qū)⒂杏鷣?lái)愈多的IDM大廠走向產(chǎn)品線聚焦、價(jià)值鏈專(zhuān)業(yè)分工之路轉(zhuǎn)型。在面對(duì)晶圓廠建廠成本、半導(dǎo)體產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本不斷上揚(yáng)及來(lái)自Fabless設(shè)計(jì)公司愈來(lái)愈大的競(jìng)爭(zhēng)壓力，迫使IDM公司必須思考著轉(zhuǎn)型的問(wèn)題。下表將IDM公司轉(zhuǎn)型方案的優(yōu)缺點(diǎn)加以分析整理。

整體而言，IDM公司若非受到競(jìng)爭(zhēng)壓力并不樂(lè)意放棄半導(dǎo)體制造領(lǐng)域。但以未來(lái)情勢(shì)看，在Non-Memory領(lǐng)域，除了少數(shù)如Intel這類(lèi)產(chǎn)品線聚焦、出貨量龐大的公司外，IDM公司都必須在Fab-lite與Fabless兩者經(jīng)營(yíng)型態(tài)間做一選擇。而采取Fab-lite的IDM公司近年來(lái)則大量采取結(jié)盟的方式以分擔(dān)半導(dǎo)體制程研發(fā)費(fèi)用，其中最重要的聯(lián)盟即是IBM所發(fā)起的Common Platform。聯(lián)盟發(fā)展的歷程及成員如下圖所示。

表一IDM公司轉(zhuǎn)型方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析

圖二 Common Platform聯(lián)盟發(fā)展歷程

隨著半導(dǎo)體制程從90納米到28納米，聯(lián)盟成員快速增加，尤其在2007年原本由STM、Freescale、NXP等IDM大廠所組成的Crolles 2聯(lián)盟失敗后，STM及Freescale加入了Common Platform。2008年日系IDM大廠NEC也加入了這個(gè)研發(fā)聯(lián)盟，NEC后來(lái)與Renesas合并，并持續(xù)留在研發(fā)聯(lián)盟中。而新加坡的專(zhuān)業(yè)晶圓代工大廠Chartered與AMD分拆半導(dǎo)體制造部門(mén)所成立的Globalfoundries合并，有利于承接IDM委外代工訂單，尤其是Common Platform聯(lián)盟中的IDM委外代工的訂單。對(duì)于所需半導(dǎo)體制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本敏感度高、產(chǎn)品生命周期短等特性的IDM公司，選擇直接轉(zhuǎn)型為Fabless公司也許是較佳的方案。過(guò)去IDM公司傾向透過(guò)創(chuàng)造制造端的差異化建立優(yōu)勢(shì)，以突顯保有價(jià)值鏈中制造部分的額外好處。而晶圓代工業(yè)則努力建立標(biāo)準(zhǔn)化、建立平臺(tái)，協(xié)助設(shè)計(jì)業(yè)者加速導(dǎo)入新技術(shù)并降低成本來(lái)與IDM業(yè)者競(jìng)爭(zhēng)。