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全球晶圆代工产业发展趋势分析

发布时间:2020-06-30 19:32:57 阅读: 来源:绗缝机厂家

全球半导体芯片产业创造的价值约3000亿美元/年,渗透到几十万亿美元/年的全球财富创造中。2013年全球晶圆代工业的总收入约为346亿美元(Garnter数据),45nm及以下的先进工艺收入约150亿美元,占全部营收的比重超过1/3

本文引用地址:一)新产品需求加速制造工艺升级

随着智能手机和平板电脑等移动智能终端向小型化、智能化、节能化发展,芯片的高性能、集成化趋势明显,促使芯片制造企业积极采用先进工艺,对制造出更快、更省电的芯片的追求越演越烈。尤其是许多无线通讯设备的主要元件须用40nm以下先进半导体技术和工艺,因此对先进工艺产能的需求较之以往显著提升,带动集成电路厂商不断提升工艺技术水平,通过缩小晶圆水平和垂直方向上的特征尺寸以提高芯片性能和可靠性,以及通过3D结构改造等非几何工艺技术和新材料的运用来影响晶圆的电性能等方式实现硅集成的提高,以迎合市场需求。目前,全球工艺最先进的企业英特尔22纳米技术已实现量产(领先行业1-2年),2014年,英特尔将采用16/14nm,可以期待的物理节点为U、DSP、存储器、FPGA以及关键SoC要求采用最先进工艺。从下表主要代工企业的产能分布及收益情况可以发现,台积电最先进的28nm工艺已占其全部营收的22%。

表格1主要代工企业产能分布及收益情况

(二)技术进步导致资金投入门槛攀升

半导体厂商的竞争将演变为‘财力之争’。在设计环节,IC设计线宽的不断缩小和设计复杂度的持续增加,使得设计成本快速提高。一块90纳米线宽芯片设计成本约为1400万美元,到45纳米则攀升至5000万美元以上,32纳米、22纳米则更高。在制造业方面,建设一条12英寸28纳米、产能3.5万片/月的生产线的投入约需35-40亿美元。

表格2、集成电路技术节点及其对应研发和建厂费用

半导体工艺制程为22nm/20nm时,它的建厂费用45亿美元~60亿美元;工艺研发费用10亿美元~13亿美元;产品设计费用1亿美元-1.5亿美元;掩膜(套)费用500万美元~800万美元,因此要实现财务平衡,产品的出货量至少在1.0亿片以上,而目前具备如此规模市场需求的产品很难寻觅。所以下一代14nm及以下的工艺制程费用一定会高得惊人。

(三)投资门槛提升加速垄断竞争格局

三星、英特尔、台积电这三家世界最大的芯片制造公司利用每年新增百亿投资的资本壁垒加速推进先进工艺的导入,并向产业上下游渗透形成更多垄断。产业工艺水平和产能的竞争促使优势资源不断向龙头企业集中,产业垄断进一步加剧。未来集成电路企业的竞争将变为资金投入和企业规模的竞争,没有持续的资本和技术研发投入就意味着提前出局。考虑到目前英特尔积极介入芯片代工领域,并已拿下全球第二大FPGA芯片厂商Altera的先进制程订单,业界普遍认为,未来全球半导体代工将呈现英特尔、台积电、三星三足鼎立局面。

表格3 2010-2012年半导体领先厂商的投资规模(单位:亿美元)

ICInsights预测,2013年全球半导体企业资本支出总额将达到598.35亿美元,较去年微幅成长2%。排名全球前五大的每一家半导体资本支出业者在2013年至少都有30亿美元的投资,这与2012年和2011年的情况大致相同。相较于2012年,在2013年资本支出排名前十大的半导体业者总计将增加5%的投资,而除了前十大以外的其它厂商预计将删减8%的支出,行业集中度将进一步上升。

IC代工是规模制胜的行业,呈现大者恒大趋势,TSMC占全球代工业务近44%,并持续增长,领先优势扩大。

表格4全球TOP12ICFoundries

表格4全球TOP12ICFoundries

表格5 2013(F) 资本支出TOP10-IC企业

Intel、Samsung、TSMC三家企业的资本支出占总支出的比重超过50%!投资强度持续增加。

(四)垄断竞争带动产业链深刻变革

为取得垄断地位的激烈竞争正在推动全球集成电路产业格局深刻变革,各大跨国企业以强化产业链整合及控制能力为主要目的,加速进行兼并重组,相互间展开激烈的竞合博弈,产业竞争模式已正式向“全产业链竞争”转变。如设计与制造、封装的集合越来越紧密,高通欲投资台积电,为其开辟一条专门的生产线;制造商与设备商加强互动,Intel、台积电、三星电子分别以41亿美元、14亿美元、9.7亿美元投资全球最大的光刻机厂商ASML,紧密的类IDM模式环境正在形成。

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