前言:
由于受到5G基礎(chǔ)建設(shè)布建及高效能運算應用的強勁需求,加上4K/8K大尺英寸電視需求回升,2020年以來8英寸晶圓代工供給吃緊。
5G帶來的旺盛市場需求
雖然武漢肺炎導致終端市場需求陷入觀望,但5G商用已是今年不可逆的大趨勢,5G智慧型手機規(guī)格升級。
其中包括超薄屏下指紋辨識、飛時測距及CMOS影像感測器、電源管理IC及金氧半場效電晶體、無線充電或有線快充控制IC等相關(guān)晶片,仍需求大量采用8寸廠成熟制程量產(chǎn)。
同時,東京奧運前的4K/8K超高畫質(zhì)電視面板驅(qū)動IC及電源管理IC需求涌現(xiàn),又吃掉不少8寸晶圓代工產(chǎn)能。
設(shè)備業(yè)者指出,國際半導體設(shè)備廠多已停止或減少8寸廠設(shè)備生產(chǎn),二手設(shè)備也無法真正湊齊完整的8寸晶圓生產(chǎn)線,因此要擴充產(chǎn)能只能靠著提高晶圓廠生產(chǎn)效率,或是透過制程微縮來增加晶片產(chǎn)出。
但包括指紋辨識或CIS元件、電源管理IC、MOSFET功率半導體等,因物理限制要進行制程微縮難度太高。
由此來看,今年半導體市場上真正可量產(chǎn)的8寸晶圓廠產(chǎn)能增幅十分有限,8寸晶圓代工市場上半年產(chǎn)能吃緊,下半年看來仍是供不應求。
市場需求造成8英寸晶圓產(chǎn)吃緊
出現(xiàn)這種狀況的原因主要是市場對模擬芯片的需求量一直在提升,電源管理、功率器件、CMOS圖像傳感器、MEMS傳感器、RF收發(fā)器、PA、濾波器,ADC、DAC等等,大都投產(chǎn)在8英寸晶圓產(chǎn)線里。
5G供應鏈積極進行芯片備貨,除了基站的電源管理IC及功率元件訂單已經(jīng)涌向8英寸晶圓代工廠,智能手機更改規(guī)格,加入ToF功能及增加超薄屏下光學指紋辨識技術(shù),也帶動500萬及200萬畫素CIS感測器大幅增加在8英寸廠投片量。
因為CIS傳感器芯片尺寸較大,所以明顯去化過剩的8英寸晶圓代工產(chǎn)能,并造成8英寸廠產(chǎn)能供不應求。
晶圓代工大廠臺積電和聯(lián)電發(fā)布8英寸晶圓代工產(chǎn)能吃緊的消息后,預計今年上半年8寸晶圓代工產(chǎn)能將供不應求。
預計2019—2022年,全球8英寸晶圓產(chǎn)量將增加70萬片,增加幅度為14%,其中,MEMS和傳感器相關(guān)產(chǎn)能約增加25%,功率器件產(chǎn)能預估將提高23%。據(jù)SEMI統(tǒng)計,2019年的15個新晶圓廠建設(shè)計劃中,約有一半是8英寸的。
汽車和工業(yè)應用對功率器件需求強勁
此外,市場對功率器件的需求相當強勁,而這也給了8英寸晶圓更多的商業(yè)機遇。
據(jù)Gartner統(tǒng)計,在全球半導體市場中,工業(yè)應用和汽車電子的增速最快,而工業(yè)應用和汽車電子的應用增量主要來自于功率半導體。
在功率半導體年出貨量方面,2016—2021的年復合增長率為5.2%。2017年,功率分立器件銷售額同比增長10.4%。受益于汽車和工業(yè)應用驅(qū)動,預計未來3年功率分立器件市場仍將保持5%左右的增速。
功率分立器件約占8英寸晶圓應用的16%。由于8英寸晶圓設(shè)備短缺,全球8英寸晶圓產(chǎn)能增長率僅為1—2%, 低于功率半導體和功率分立器件的增速。
因此,汽車電子和工業(yè)應用對功率半導體需求大于供給導致功率半導體漲價,而功率半導體對8英寸晶圓產(chǎn)能需求大于供給,導致8英寸晶圓漲價。
世界先進被業(yè)內(nèi)人士看好
世界先進2019年第四季受惠面板驅(qū)動IC、5G相關(guān)電源管理IC等急單增加,2019年12月合并營收月增14.9%達新臺幣26.08億元,年成長0.5%。
2019年第四季合并營收季增2.9%達新臺幣73.34億元,年減4.8%。2019年合并營收新臺幣282.86億元,年減2.2%。
業(yè)內(nèi)人士看好8寸晶圓代工廠世界先進上半年接單全滿,新加坡廠正式加入營運且滿載投片,第一季營收可望創(chuàng)下歷史新高。
世界先進去年11月開始看到訂單明顯回流,去年12月合并營收月增14.9%達26.08億元,并為單月營收歷史第三高。去年合并營收282.86億元,較前年小幅減少2.2%。
世界先進向格芯買下的新加坡8寸廠已正式加入營運,由于今年以來8寸晶圓代工產(chǎn)能供不應求,法人預估世界先進元月營收有機會上看30億元并創(chuàng)新高,第一季營收亦將改寫歷史新高。
世界先進2019年第四季中開始,8英寸晶圓代工訂單回溫,其中,隨著東京奧運在今年登場并以4K/8K視訊轉(zhuǎn)播,經(jīng)過長達一年庫存去化的大尺英寸電視面板,已在第一季回溫,其中又以4K/8K電視需求最強勁。
世界先進在上次法說會上指出,由于供應鏈庫存水位仍高,保守看待需求,估第4 季營收將介于68-72 億元間,約季減4.6% 至季增1%。
不過,近幾個月來,美中貿(mào)易戰(zhàn)有趨緩跡象,加上5G 趨勢確立,對半導體需求相當大,客戶訂單回溫,本季營收表現(xiàn)可望落在財測中、高標區(qū)間。
整體來看,由于大尺英寸面板驅(qū)動IC、面板及5G相關(guān)PMIC、ToF及光學指紋識別的CIS元件等8英寸晶圓代工需求強勁,世界先進第一季8英寸晶圓代工產(chǎn)能全滿,第二季也將維持滿載投片。
由于上游客戶需求強勁,近期又追加CIS元件、金氧半場效電晶體(等訂單,業(yè)界認為部分嚴重吃緊的產(chǎn)能有機會調(diào)漲晶圓代工價格。
世界先進今年上半年的布局情況
隨新加坡廠加入,公司有望會有新一波大幅成長。業(yè)內(nèi)人士預期,在新廠產(chǎn)能挹注下,世界先進營收有望突破300億元新臺幣關(guān)卡,改寫歷史新高紀錄,成長力道將優(yōu)于半導體業(yè)水平。
世界先進正考慮跨足晶圓薄化業(yè)務,主要樂觀薄化作為晶圓制造至后段封裝之間一項重要工程,世界先進擁有相關(guān)技術(shù),可借此優(yōu)化對客戶服務、強化合作關(guān)系,具有垂直整合優(yōu)勢。
對于未來將持續(xù)投入資源的領(lǐng)域,世界先進董事長方略表示,除驅(qū)動 IC、電源管理 IC、分離式組件與傳感器等,加入新加坡廠后,也將積極開發(fā)微機電系統(tǒng)市場。
另一方面,世界先進也將持續(xù)投資新材料,在氮化鎵材料上已投資 4 年多,將持續(xù)開發(fā),不過,由于 GaN 屬于新材料,效能、可靠度等,均需要長時間驗證,目前 GaN 晶圓量產(chǎn)時間仍無法確定,量產(chǎn)時間最大變量在于材料開發(fā)的難度,預計明年將小量樣品送樣。
由于 GaN 在 5G 高頻功率組件中,扮演重要角色,被看好未來將大量應用于車聯(lián)網(wǎng)、電動車、5G 基地臺供電模塊等領(lǐng)域,世界先進也因此積極布局 GaN 材料。方略指出,GaN 應用包括電源、射頻 (RF) 等,目前策略是先做電源,未來再考慮走向射頻。
8英寸晶圓的優(yōu)勢暫無替代
按照尺寸分類,目前行業(yè)應用的晶圓主要有6英寸、8英寸和12英寸這3種,其中8英寸和12英寸的應用量最大。
首先,8英寸晶圓已具備了成熟的特種工藝,而特種工藝技術(shù)能夠使尺寸較小的晶粒包含較多的模擬內(nèi)容,或支持較高電壓。
特種工藝技術(shù)包括高精度模擬CMOS、射頻CMOS、嵌入式存儲器CMOS、CIS、高壓CMOS、 BiCMOS和BCDMOS。這些特種技術(shù)對晶圓代工廠的工藝參數(shù)有較為嚴格的容差限制,常用的DC-DC轉(zhuǎn)換器、馬達驅(qū)動器、電池充電器IC一般都使用8英寸晶圓生產(chǎn)。
其次,大部分8英寸晶圓廠設(shè)備已折舊完畢,固定成本較低。8英寸晶圓廠的產(chǎn)能在上世紀90年代末期開始提升,大部分晶圓廠現(xiàn)已完全折舊完畢,因此,8英寸晶圓產(chǎn)品在經(jīng)營成本上極具競爭力。
雖然當前設(shè)備供應商不再制造8英寸晶圓廠所用的新設(shè)備,但他們通常會與8英寸晶圓廠進一步合作,以極具成本效益的方式,使舊設(shè)備壽命延長10—15年。
結(jié)尾:
目前8英寸晶圓需求最強勁的主要為電源管理IC、面板驅(qū)動IC與感測器,在5G需求推升下,市場回溫速度優(yōu)于預期,8英寸供給吃緊情況已提早發(fā)生。