晶圓代工市場(chǎng)目前前景未明，過(guò)去3年以來(lái)帶動(dòng)市場(chǎng)呈現(xiàn)兩位數(shù)成長(zhǎng)的領(lǐng)域已日漸飽和。即使2015年?duì)I收預(yù)料可增加3.6%，下半年起晶圓代工業(yè)者仍對(duì)庫(kù)存不斷增加與匯率波動(dòng)大感憂(yōu)心。就長(zhǎng)期來(lái)看，少數(shù)幾家龍頭業(yè)者會(huì)持續(xù)在行動(dòng)裝置應(yīng)用程式處理器競(jìng)相開(kāi)發(fā)先進(jìn)技術(shù)，其他廠商則會(huì)針對(duì)既有制程提供專(zhuān)門(mén)特殊技術(shù)，鎖定物聯(lián)網(wǎng)(IoT)相關(guān)商機(jī)。
28奈米制程技術(shù)能優(yōu)化晶圓價(jià)格、提升裝置效能并提高能耗效率，過(guò)去4年來(lái)已進(jìn)入量產(chǎn)階段。28奈米晶圓，包括高介電常數(shù)金屬閘極制程(HKMG)與多晶矽氮氧化矽(PolySiON)制程，未來(lái)兩年可望維持強(qiáng)勁出貨。同時(shí)，在所有晶圓代工業(yè)者當(dāng)中以臺(tái)積電(TSMC)為主要供應(yīng)廠商的20奈米技術(shù)，可能會(huì)自2015下半年起逐漸流失市場(chǎng)吸引力，敗給其他大廠所力推的16/14奈米制程。從過(guò)去經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在2011年40奈米制程開(kāi)始量產(chǎn)之前，晶圓平均售價(jià)(BlendedASP)每年都以低個(gè)位數(shù)(LowSingleDigits)的速度下滑。由于晶圓廠開(kāi)始結(jié)合28奈米與14奈米制程出貨，未來(lái)幾年晶圓代工平均售價(jià)可望持續(xù)上揚(yáng)。
更多廠商邁入28奈米 晶圓價(jià)格壓力增大
在2014年第三季以前，臺(tái)積電一直是28奈米HKMG閘極后制晶圓的唯一供應(yīng)商，但其后情勢(shì)生變，聯(lián)電由于28奈米技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)度有所突破，計(jì)畫(huà)2015年將持續(xù)針對(duì)PolySiON與HKMG閘極后制晶圓增加28奈米產(chǎn)能。繼聯(lián)電之后，大陸晶圓廠中芯國(guó)際(SMIC)也宣布該公司之28奈米PolySiON技術(shù)于2015年第二季開(kāi)始投產(chǎn)，為高通(Qualcomm)生產(chǎn)Snapdragon410處理器。臺(tái)積電、聯(lián)電、格羅方德(Globalfoundries)、三星(Samsung)與中芯國(guó)際等前五大晶圓代工業(yè)者現(xiàn)在均已開(kāi)始供應(yīng)28奈米PolySiON晶圓。產(chǎn)量充足代表價(jià)格勢(shì)必面臨來(lái)自廠商的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)壓力，但對(duì)第二波采用28奈米的晶片設(shè)計(jì)公司來(lái)說(shuō)卻是大好消息。
2018年半數(shù)以上手機(jī)AP將采14奈米制程
隨著新興市場(chǎng)與低價(jià)手機(jī)逐漸成為帶動(dòng)終端使用者需求的主要?jiǎng)恿?，智慧手機(jī)制造重心也開(kāi)始從頂級(jí)機(jī)種轉(zhuǎn)移到實(shí)用型/基礎(chǔ)款。頂級(jí)智慧手機(jī)的成長(zhǎng)率已漸趨飽和，高價(jià)機(jī)種的情況尤為嚴(yán)重。手機(jī)廠商競(jìng)逐高端智慧手機(jī)市占率，差異化的重點(diǎn)在于硬體，以及能讓?xiě)?yīng)用程式處理器(AP)具備更多先進(jìn)功能的晶片設(shè)計(jì)。
據(jù)估到2015年底，行動(dòng)應(yīng)用程式處理器將有近半采用高端64位元架構(gòu)，為接收4GLTE高頻訊號(hào)而內(nèi)建四核、六核甚至八核心處理器。此外，2015與2016年頂級(jí)智慧手機(jī)所采用的應(yīng)用程式處理器，到了2017年或2018年將廣泛用于實(shí)用型/基礎(chǔ)款智慧手機(jī)。蘋(píng)果(Apple)、三星、高通與聯(lián)發(fā)科等既有晶片設(shè)計(jì)廠商也將面臨來(lái)自新進(jìn)廠商的挑戰(zhàn)，像是展訊及海思半導(dǎo)體均已宣布將積極布局投入16/14奈米高端應(yīng)用程式處理器生產(chǎn)。
根據(jù)Gartner的預(yù)測(cè)，未來(lái)五年先進(jìn)制程晶圓代工出貨將持續(xù)增加，而在2018年以前智慧手機(jī)應(yīng)用程式處理器當(dāng)中將有超過(guò)半數(shù)采用14奈米技術(shù)。
2016年中16/14奈米晶圓將供過(guò)于求
臺(tái)積電與三星-格羅方德均積極發(fā)展16/14奈米制程，預(yù)計(jì)2015年下半16奈米與14奈米制程的月產(chǎn)量至少都可達(dá)成3萬(wàn)片，2016年下半更將超過(guò)15萬(wàn)片。
這是晶圓代工史上，投產(chǎn)后首年產(chǎn)量最高的制程。2016年下半16/14奈米晶圓可能供過(guò)于求，屆時(shí)晶圓供應(yīng)商之間的競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈，因此2016年16/14奈米晶圓價(jià)格之跌幅恐逾10%。
2017年以前10奈米制程難以進(jìn)入量產(chǎn)
鰭式場(chǎng)效電晶體(FinFET)制程會(huì)在未來(lái)十年內(nèi)成為先進(jìn)系統(tǒng)單晶片(SoC)裝置最主要的半導(dǎo)體制造技術(shù)。由于制程逐漸從28奈米平面式技術(shù)移轉(zhuǎn)至16/14奈米FinFET制程之后，無(wú)論速度或能耗效率都能提升50%以上，晶圓代工業(yè)者競(jìng)相針對(duì)行動(dòng)產(chǎn)品應(yīng)用處理器開(kāi)發(fā)FinFET技術(shù)，無(wú)論就處理流程、設(shè)備、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)、IP與設(shè)計(jì)方法來(lái)說(shuō)都帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。晶圓代工廠可望在2015年第三季開(kāi)始生產(chǎn)16/14奈米FinFET晶圓。
正當(dāng)16/14奈米量產(chǎn)的競(jìng)賽持續(xù)延燒，臺(tái)積電與三星皆已宣布將在2015年底開(kāi)始接受10奈米制程客制化下線(tape-out)制造訂單，實(shí)際生產(chǎn)則將在一年后開(kāi)始。我們認(rèn)為，最快要到2017年，10奈米制程才會(huì)達(dá)到一定的量產(chǎn)規(guī)模。
盡管FinFET制程已成為各大晶圓代工廠的主要目標(biāo)，未來(lái)系統(tǒng)單晶片可能會(huì)采用全空乏絕緣矽晶(FD-SOI)做為替代技術(shù)。與傳統(tǒng)矽塊材(BulkSilicon)平面技術(shù)相比，F(xiàn)D-SOI與FinFET速度更快且耗電更低。因?yàn)镕D-SOI技術(shù)更簡(jiǎn)單，所需要的遮罩(Masking)步驟與金屬連接(MetalInterconnect)都比FinFET制程更少，因此可利用與平面互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)相同的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工具進(jìn)行設(shè)計(jì)。但矽晶絕緣體(SOI)空白晶圓的成本可能高于矽塊材。日前三星與意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)宣布將合作開(kāi)發(fā)28奈米FD-SOI制程，勢(shì)必帶動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化與IP供應(yīng)商升級(jí)至矽晶絕緣體，接下來(lái)也會(huì)有更多IC設(shè)計(jì)客戶(hù)接受FD-SOI制程。
現(xiàn)在28奈米技術(shù)無(wú)論在HKMG或PolySiON制程都已進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)階段且良率極佳，因此可以提供最優(yōu)化的成本、速度及能耗組合。28奈米的需求可望延續(xù)整個(gè)預(yù)測(cè)期間(ForecastHorizon)，每年為晶圓代工業(yè)貢獻(xiàn)大約100億美元營(yíng)收。