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

2013年全球半導體產值將強勁反彈，一掃去年下滑的陰霾。其中，尤以晶圓代工廠擴大設備資本支出(CAPEX)，加速推動先進制程，為拉升半導體產值挹注最大貢獻。

由于今年全球經濟狀況相對去年樂觀，且行動裝置處理器業(yè)者轉換至28、20奈米(nm)先進制程的需求涌現;加上英特爾(Intel)、臺積電、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，更將拉抬半導體設備、材料出貨動能。

此外，動態(tài)隨機存取記憶體(DRAM)市場供需趨于平衡，價格逐漸回升也是一大驅動力，預估2013年晶圓代工與記憶體產值皆將大幅成長，成為帶動整體半導體產值回升的雙引擎。

晶圓代工/DRAM領軍 半導體產值今年強彈

圖1Gartner科技與服務廠商研究事業(yè)處副總裁王端認為，3DIC對半導體未來發(fā)展也至關重要，但還須1∼2年時間才能量產。

顧能(Gartner)科技與服務廠商研究事業(yè)處副總裁王端(圖1)表示，去年半導體產業(yè)因大環(huán)境不佳，年產值跟著衰退2.7%;但是，今年初全球經濟狀況已呈現逐漸復蘇跡象，且半導體業(yè)者的庫存去化動作也將于第二季告一段落，可望重啟備貨計劃，將促進晶圓代工產值于第三季爆發(fā)成長，全年則將繳出7.6%年增率的亮麗成績單，進一步帶動整體半導體產值達到3,121億美元，較去年反彈成長4.5%。

值此同時，一線晶圓廠正全力擴產28奈米(nm)產能，并加緊研發(fā)20奈米以下FinFET先進制程和18寸晶圓制造技術，也將刺激相關設備、材料需求高漲，足見今年半導體產業(yè)將顯著回溫。

不僅如此，去年淪為「慘」業(yè)的DRAM，今年開春價格一路走高，也將為半導體產業(yè)發(fā)展注入強心針。王端分析，由于近2年來記憶體制造廠均不再擴產，逐漸讓市場供需恢復平衡，因此DRAM合約價格也開始回穩(wěn)，讓整個產業(yè)體質更健康?，F階段，DRAM供應量甚至有點趕不上市場需求，價格走勢持續(xù)微幅上漲，預估今年記憶體產業(yè)將擺脫去年負成長的窘況，產值飆漲12.3%。

展望2014年，王端強調，隨著20奈米以下的FinFET制程開始投產，帶動晶圓廠新一波擴產計劃，以及IC設計業(yè)者的產品制程轉換潮，更將促進半導體產值再飆升7.7%。其中，晶圓代工產業(yè)漲勢最強，將達到9.1%的成長率，優(yōu)于整體表現。

Intel/臺積電帶頭沖晶圓廠投資逐年暴增

由于先進制程研發(fā)所需經費龐大，晶圓廠未來持續(xù)加碼投資已成定局。其中，英特爾與臺積電為維持技術領先地位，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%，達到90億美元，且觀察其積極募資，以及加速16奈米設計定案(TapeOut)的動作，未來資本支出還有上調至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，視為未來發(fā)展重點，因此長期來看，全球晶圓代工產業(yè)總資本支出金額將繼續(xù)向上攀升。

Gartner預測，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，今年晶圓代工產業(yè)支出強勢成長的主因系手機處理器制程正大舉轉換至28奈米，激勵主要晶圓廠擴大布局。目前除掌握大部分市占的臺積電持續(xù)擴產，三星、格羅方德亦已進入少量供應階段，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奈米量產進度。

此外，2014?2015年晶圓代工市場卡位前哨戰(zhàn)亦已悄然開打。一哥臺積電除規(guī)畫在年底率先量產20奈米制程外，日前亦與安謀國際(ARM)成功實現16奈米FinFET設計定案(TapeOut)，依進度可望在半年至1年半內投產;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的14奈米FinFET技術，拉攏現場可編程閘陣列(FPGA)大廠Altera，期加速在代工市場開疆辟土。

據悉，晶圓前段閘極制程對功耗與效能表現至為關鍵，而后段金屬導線制程則關乎晶粒尺寸(DieSize)，因此，其他晶圓廠主攻的混合方案與臺積電獨樹一格的整套16奈米制程尚難評比孰優(yōu)孰劣，目前唯一能看出優(yōu)勢的變項就是量產時間。王端認為，阿英特爾借重其FinFET技術已臻量產階段的優(yōu)勢，擴大在晶圓代工市場的影響力，勢將刺激臺積電加速推進FinFET研發(fā)進度;此外，臺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資本支出，用以擴充20、16奈米產能。

大舉收購晶圓設備格羅方德急甩聯(lián)電

趕搭擴產卡位潮流，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，在日前茂德12寸晶圓廠出售標案，從世界先進手中搶親成功，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，格羅方德對茂德出售的12寸晶圓廠設備興致高昂，主要為了快速提升90、65奈米制程產能，避免購置新設備花費較高成本和時間調校。由于格羅方德的營收已在2012年一舉超越聯(lián)電，躍居市占亞軍，近期再買下近千件設備后，幾乎等于納入一座12寸廠完整產能，有助其鞏固市場地位。

同時，由于格羅方德宣稱今年第三或第四季將加入28奈米制程量產行列，對增購半導體蝕刻、曝光設備的需求開始涌現，因而也希望以最低投資取得可立即上線作業(yè)的設備。蕭凱木指出，今年臺積電28奈米市占率至多將滑落近10個百分點，格羅方德為與三星、聯(lián)電爭搶新訂單，極有可能將部分從茂德手上購入的設備轉做28奈米，以在今年下半年制程良率到位后快速沖量。

事實上，茂德出售12寸廠房以籌措現金償還銀行債權人一案，先前業(yè)界均看好由動作較積極的世界先進得標;然而在雙方金額談不攏的情況下，格羅方德遂半路殺出，以更高的出價搶先買下設備，為臺灣半導體業(yè)界投下震撼彈;同時也引發(fā)格羅方德可望藉此收購案增強實力，進一步撼動臺積電龍頭地位的疑慮。

蕭凱木分析，其實以茂德舊的65奈米晶圓生產設備轉投入28奈米制程還需一段時間，且格羅方德尚未從閘極優(yōu)先(Gate-first)，轉成在28奈米高介電系數金屬閘極(HKMG)制程上較具優(yōu)勢的閘極后制(Gate-last)制程，因此很難藉此擴產動作，就直搗臺積電的業(yè)務核心，僅能看作一項經營策略。 [!--empirenews.page--]

此外，目前格羅方德只購得相關設備，并未實際買下茂德12寸廠房，對臺灣半導體市場版圖的影響也將有限。蕭凱木認為，政府在維護產業(yè)競爭力的考量下，自然不希望由外商接手國內重要半導體廠的投資，甚至設立大型生產據點;因此可望居中牽線，由臺商取得12寸廠資源。現階段包括臺積電、聯(lián)電均有機會出手接收，從而省下建置新廠的時間成本。

相較于英特爾、臺積電和格羅方德大動作投資，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，呈現兩樣情。

蘋果A7訂單生變三星資本支出大縮水

三星受到蘋果(Apple)A7處理器部分訂單將轉投其他晶圓廠影響，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21.5%(表1)。

王端表示，蘋果與三星在手機市場的競爭愈演愈烈，且專利侵權訴訟攻勢你來我往，遂導致蘋果下定決心執(zhí)行去三星化的供應鏈管理策略。今年蘋果處理器訂單確定會有一定比例轉移至其他晶圓代工廠，目前也正如火如荼展開相關品質與效能測試。

三星旗下非記憶體大型積體電路(LSI)代工業(yè)務主要分成幾塊，包括供應自家IC設計、純代工服務，以及營收占比最高的蘋果A系列處理器生產。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，因此未來將逐漸專注自家晶片供應。

盡管三星今年投資放緩，但整個晶圓產業(yè)的平均支出仍將維持高成長。王端分析，邁入三維(3D)電晶體時代，將加重廠商研發(fā)負擔，且晶圓廠為發(fā)揮1x奈米量產經濟效益，還須導入EUV微影及18寸晶圓，將引發(fā)擴廠及更新產線的需求，可預見未來晶圓廠的資本支出將不斷遞增。