英特尔(Intel)与联电(UMC)于2024年1月25日正式宣布合作开发12nm,TrendForce集邦咨询认为,此合作藉由UMC提供多元化技术服务、Intel提供现成工厂设施,双方共同营运。不仅帮助Intel衔接由IDM转换至晶圆代工的生意模式,增加制程调度弹性并获取晶圆代工营运经验,而且UMC也不需负担庞大的资本支出即可灵活运用FinFET产能,从成熟制程的竞局中另谋生路,同时藉由共同营运Intel美国厂区,间接拓展工厂国际分布,分散国际形势风险,此应为双赢局面。
TrendForce集邦咨询表示,为减少厂务设施的额外投资成本,直接衔接现有设备机台,并有效控制整体开发时程,故本次两家业者针对12nm FinFET制程的合作,选择以Intel现有相近制程技术的Chandler, Arizona Fab22/32为初期合作厂区,转换后产能维持原有规模,双方共同持有。在此情况下,TrendForce集邦咨询预估,所产生的平均投资金额相较于购置全新机台,可省下逾80%,仅包含设备机台移装机的厂务二次配管费,以及其相关小型附属设备等支出。
投入12nm制程,Intel产能及UMC技术相辅相成
合作宣布前,Intel长期以来以制造CPU及GPU等核心芯片为主,同时拥先进制程技术,欲积极进入晶圆代工产业,在2021——2022年先后宣布IDM2.0,以及并购高塔半导体(Tower)计划,但执行受阻。UMC则长期集中投入主力制程28nm及22nm,并有High Voltage等特殊技术优势,但在其他厂挟带大量资源强势发展成熟制程的趋势下,迫使UMC重新思考跨入FinFET世代的必要性,扩产计划却又受限于FinFET架构的高额投资成本而举棋不定。
合作宣布后,UMC方面,在提供12nm技术部分IP协作开发的同时,也会协助Intel洽谈晶圆代工生意。UMC不仅可利用现成FinFET产能而不需摊提庞大的投资成本,又可在成熟制程的激烈竞局当中脱颖而出。Intel方面,则以提供现有工厂设施,除了可获得晶圆代工市场经验,扩大制程弹性及多元性,亦可集中资源于3nm、2nm等更先进的制程开发。
TrendForce集邦咨询预期,若后续合作顺利,Intel可能考虑未来再将1——2座1Xnm等级的FinFET厂区与UMC共同管理;推测相近制程的Ireland Fab24、Oregon D1B/D1C为可能的候选厂区。不过,作为主要技术IP提供者的UMC,其14nm自2017年至今尚未正式大规模量产,12nm目前也仍在研发阶段,预计2026下半年将进入量产;因此双方的合作量产时程暂订于2027年,FinFET架构技术稳定性仍待观察。整体而言,TrendForce集邦咨询认为,在成熟制程深耕多年的UMC,与拥有先进技术的Intel共同合作下,双方除了在10nm等级制程获得彼此需要的资源,未来在各自专精领域上是否会有更深入的合作值得关注。
成熟制程市场继续保持增长态势
对于成熟制程市场当下的降价潮还会持续多久,赛迪顾问集成电路中心高级咨询顾问池宪念较为悲观地表示,至少会持续至2023年第三季度,甚至会延续到2024年。
但TrendForce集邦咨询分析师乔安认为,近期已观察到自2023年第二季度起有部分零部件库存回补的现象,尽管多数需求仍低迷,但晶圆厂降价亦有刺激零星订单。TrendForce集邦咨询预期在2023年第二季度后,多数零部件库存回到较为健康的水位,并因下半年旺季预期心理开始进行库存回补时,晶圆厂将不需再经由降价刺激需求。
此外,各大厂商逆周期投资的步伐将越来越快,成熟工艺制程的需求与下游产业需求和景气度密切相关,与整体经济形势也密切相关。创道硬科技合伙人步日欣对记者表示,成熟工艺制程在整个产业链条上的重要性不言而喻。各大晶圆厂加码布局,一方面属于逆周期投资,另一方面也是看好未来经济复苏的趋势。
池宪念同样表示,各大晶圆厂逆周期投资的原因是因为此时的各类设备和平台建设会跟随半导体下行周期有价格降低的趋势,如此会从一定成程度降低扩产的投资费用。所以,晶圆代工厂需进一步加大产品研发投入,逆周期进行产品研发布局,适当进行设备采购以满足下一轮顺周期的行情需求。
对于成熟制程市场的未来,芯谋研究高级分析师张彬磊向《中国电子报》记者表示,成熟制程市场种类百花齐放,模拟芯片、功率半导体、射频芯片等产品在高端消费电子需求疲软的情况下依旧保持较稳定的需求。因为并非所有的工艺都会向更小的工艺节点迁移,除了像CPU、GPU和移动SoC这类以先进制程节点为主的芯片之外,大多数产品仍会停留在成熟工艺上。像汽车、智能手机、智能家电和电脑中使用的数十种芯片和传感器,都使用的是相对先进的成熟制程,而且使用数量和复杂性还在提升,汽车芯片需求中更有80%是成熟制程。所以成熟工艺未来市场还会保持增长态势,各大厂商之间的竞争也将继续延续。
半导体成熟晶圆制程竞争恐升温加剧
在政府资金挹注和奖励措施带动下,半导体产能仍将大举扩张,尤其在成熟制程领域,2027年产能占全球比重将高达39%。
国际半导体产业协会(SEMI)预估,中国芯片制造商2024年可能新增18座晶圆厂,月产能将达860万片规模,年增13%,将是全球增幅6.4%的1倍以上水准。
市调机构集邦科技指出,中国大陆在28纳米及更成熟制程扩产动作最积极,预估2027年中国大陆成熟制程产能占全球比重可望达39%水准,应用面涵盖车用、消费型、服务器及工控等领域。
随着中国大陆大举扩产,中国台湾地区及韩国所占比重恐遭到压缩。集邦科技预估,2027年韩国成熟制程产能占全球比重将降至4%,中国台湾地区成熟制程产能比重恐滑落至40%。
此外,美国积极推动半导体在地生产,将压缩中国台湾地区半导体先进制程产能占全球比重。集邦科技预估,2027年中国台湾地区先进制程产能比重将降至60%,反观美国先进制程产能比重可望攀高至17%。
市调机构集邦科技产业分析师乔安表示,面对中芯、华虹及晶合等中国晶圆代工厂积极扩产,台湾地区厂商应专注发展特殊制程,往先进制程推进,并协同上中下游供应链创造价值。
中国大陆积极扩充半导体成熟制程产能,恐引发成熟制程市场竞争情况升温,有部分晶圆代工业者坦承已感受到价格竞争压力,台湾厂商多决定采取差异化策略因应。
德州仪器(TI)去年第4季营收40.8亿美元,年减13%,今年第1季营收将约34.5亿至37.5亿美元,皆不如市场预期。因德仪主力产品是以成熟制程生产,引发市场对于半导体成熟制程市场前景疑虑升高。
世界先进全数为8吋晶圆厂,认为晶圆代工同业持续扩产,恐将使得成熟制程市场竞争加剧,将强化竞争力因应。