集微網消息, 根據2018年2月底公布的「全球晶圓廠預測報告」最新內容中指出, 2019年全球晶圓廠設備支出將增加5% , 連續第四年呈現大幅成長. 除非原有計畫大幅變更, 中國大陸將是2018, 2019年全球晶圓廠設備支出成長的主要推手. 全球晶圓廠投資態勢強勢, 自1990年代中期以來, 業界就未曾出現設備支出金額連續三年成長的紀錄.
SEMI (國際半導體產業協會) 預測, 2018和2019年全球晶圓廠設備支出將以三星居冠, 但投資金額都不及2017年的高點. 相較之下, 為支援跨國與本土的晶圓廠計畫, 2018年中國大陸的晶圓廠設備支出較前一年將大幅增加57% , 2019年更高達60% . 中國大陸設備支出金額預計於2019年超越韓國, 成為全球支出最高的地區.
繼2017年投資金額刷新紀錄後, 2018年韓國晶圓廠設備支出將下滑9% , 至180億美元, 2019年將再下滑14% , 至160億美元, 不過這兩年的支出都將超過2017年之前水準. 至於晶圓廠投資金額全球排名第三的台灣, 2018年晶圓設備支出將下滑10% , 約為100億美元, 不過2019年預估將反彈15% , 增至110億美元以上.
隨著先前所興建的晶圓廠進入設備裝機階段, 中國大陸的晶圓廠設備支出持續增加, 有26座晶圓廠動工刷新紀錄, 今明兩年設備將陸續開始裝機. 不過2019年本土企業可望提高晶圓廠投資, 佔中國大陸所有相關支出的比重也將從2017年的33% , 增至2019年的45% .
2.矽晶圓供不應求 環球晶今年毛利率將增至36.3%;
集微網消息, 亞系外資認為, 半導體矽晶圓持續短缺及需求成長, 有助推升環球晶圓產品價格與毛利率, 維持「優於大盤」評等, 目標價潛在漲幅約2成.
亞系外資出具研究報告表示, 矽晶圓供給持續短缺, 環球晶圓12英寸晶圓價格今明年預估將分別上漲24%, 17%, 8英寸晶圓價格今明年將上漲15%, 8% , 因此同步調升環球晶圓今年, 明年每股盈餘 (EPS) 預估值6%, 17%至28.75元, 40.1元. 此外, 管理階層樂觀看待所有尺寸矽晶圓將續漲至2019年, 並暗示2019年前70%到80%產能已被客戶訂走.
環球晶受惠半導體需求成長, 加上在中國大陸晶圓廠產能逐步開出, 推升矽晶圓供需吃緊, 也使環球晶去年營運亮眼, 營收, 營業淨利, 稅後純益與每股純益, 都寫曆史新高紀錄.
亞系外資指出, 環球晶圓的客戶對於先進及傳統技術需求穩定, 應用面涵蓋工業用IC, 電源管理IC, 車用電子等, 預期毛利率將從去年的25.6%提升到今年的36.3%, 明年的40.8%.
展望未來, 依目前市場景氣動向推估, 半導體產業榮景將帶動矽晶圓需求持續攀升, 環球晶除現行生產的半導體矽晶圓, 也將投入開發數年的下一代新產品SiC, GaN量產, 以因應顧客端新產品, 包含5G與車用元件應用等快速成長趨勢.
3.投入2納米製程值得嗎?
即使是5nm製程, 已經令人難以確定能否從中找到任何優勢了, 3nm很可能成為半導體終極先進位程, 而2nm似乎太遙遠…
在邁向5nm, 3nm或甚至2nm半導體製程技術之路, 業界工程師可能有多種選擇, 但有些人並不確定他們是否仍能從中找到任何商業利益, 甚至是5nm製程.
為了打造尺寸日益縮小的晶片, 所需的複雜度與成本越來越高, 但卻導致收益遞減. 日前於新思科技(Synopsys)用戶大會(SNUG)的一場座談會上, 高通公司(Qualcomm)的一位工程師指出, 行動處理器的資料速率將在3GHz達到峰值, 而功耗和面積增益則從7nm開始縮減.
高通設計技術團隊資深工程總監Paul Penzes指出, 由於金屬導線中存在電阻性, 使得10nm時速度提升的16%到了7nm時耗盡. 此外, 從10nm進展到7nm, 功耗節省的幅度將從30%縮減到10-25%, 面積微縮的幅度也會從37%減少到20-30%.
數十年來, 電子產業一直循 '摩爾定律' (Moore' s law)所設定的開發藍圖——晶片上可容納的電晶體數量大約每隔兩年增加1倍. 其結果是從個人電腦(PC)到智能手機等產品的尺寸越來越小, 速度越來越快, 價格也越來越便宜.
Penzes說: '目前的晶片面積仍然以很高的兩位數持續微縮, 但在光罩背後所隱藏的成本增加, 意味著實際的成本優勢以及其他進展正開始放緩......目前尚不清楚到了5nm時還能保有什麼. ' 這表示5nm節點很可能只是7nm的延伸.
來自Synopsys和三星(Samsung)的技術專家表示, 當今的FinFET電晶體版本應該還能用於5nm節點. 而當進展到低於3.5nm的寬度時, FinFET將會達到極限.
新思科技研究人員兼電晶體專家Victor Moroz說, 設計人員可能必須過渡到採用大約三層的橫向納米線堆疊, 或稱為 '納米矽板' (nano-slabs). 三星則宣布計劃使用閘極全環(GAA)電晶體以實現4nm製程, 目標是在2020年投入生產.
新思科技的Munoz表示, 到了未來的技術節點, 間距微縮將減緩至每世代約0.8倍左右. 這將迫使設計人員將7nm時雙鰭, 6軌的228nm單元高度結構, 在3nm和2nm時縮減到單鰭, 5軌的130-100nm結構.
他總結說, 使用這種技術, '矽晶似乎就能讓我們安全地微縮至2nm, 而在那之後, 我們可能就會開始使用石墨烯. '
然而, 在最後的問答環節中, 一位與會者對於這種單鰭5軌單元的結構表示震驚.
新思科技描繪邁向2nm的通用開發藍圖 (來源: Synopsys)
新思科技部門研發總監Henry Sheng表示, 更精細製程的複雜度迫使晶片設計師面對日益嚴苛的設計規則. 例如, FinFET對於工程師必須追蹤的波形傳播, 電遷移和元件變異帶來了新的效應. 但他也樂觀地認為, '這些效應最終都將得到解決' .
在這場座談會上的專家們認為, 成功最終將取決於代工廠, EDA和設計工程師之間越來越密切的合作. 在邁向目標進行時, 高通公司認為, 為了獲得最佳產能, 必須在生產開始之前對其先進設計進行調整, 以及更清楚地定義製程節點.
'由於行動處理器的競爭非常激烈, 代工廠導入的節點越來越不成熟, ' Penzes說: '如果超出了利潤, 那麼平均單位成本就會上漲, 而變得缺乏競爭力. '
'現在, 在了解單元的電氣特性之前, 必須先掌握其環境, ' 他補充說. '即使是10%的變異也可能讓一個新節點的所有優勢盡失, 因此, 以前存在的所有雜訊都必須克服. '
Penzes指出最近的一些開發工作為此帶來了希望. 晶圓代工廠正在尋找以不同速率微縮各種單元的方法, 而EDA供應商也承諾改善布線, 其方式可能是採用極紫外光微影(EUV)技術.
Moroz表示, 工程師們也開始探索其他許多技術, 以降低金屬導線上的電阻率, 從而為加速取得優勢開啟大門. 其方式包括新的結構, 例如跨越多個金屬層的梯度和超導孔 (super-vias) , 以及使用鈷(Co)和釕(Ru)等新材料.
為了說明未來即將面對的挑戰, Moroz詳細闡述開發藍圖. (來源: Synopsys)
成功的恒久不變因素仍然是工程師有信心找到解決棘手問題的方法.
例如, 三星承諾為搭配EUV的7nm製程制訂規範, 並計劃在今年製造晶圓, 不過它仍然在等待步進器. Samsung Foundry設計支援副總裁Jongwook Kye在座談會上表示, '只要ASML能夠提供這些工具, 我們就會開始投入大量製造. ' .
同時, 三星也正在試圖為2020年的4nm生產定義新的電晶體. Kyle說: '這是我們在未來幾年內必須克服的挑戰; 只要能與工具供應商和其他公司密切合作, 我相信我們最終能實現目標. '
編譯: Susan Hong eettaiwan(參考原文: Path to 2 nm May Not Be Worth It, by Rick Merritt)
4.穩懋VCSEL貢獻增 營收佔比將增至20%;
歐系外資指出, 隨著蘋果公司更多產品及Android陣營採用3D感測技術, 砷化鎵大廠穩懋 VCSEL 晶圓代工將貢獻今年營收逾20%, 給予「買進」評等及目標價新台幣380元.
歐系外資最新研究報告首度將穩懋納入追蹤個股, 看好穩懋在複合半導體供應鏈擁有獨特地位, 2016年穩懋在全球砷化鎵 (GaAs) 晶圓代工營收市佔率超過66 %, 排名全球第一, 去年下半年開始為蘋果公司 (Apple) 3D感測合作夥伴Lumentum提供VCSEL (垂直共振腔面射型雷射) 晶圓代工服務.
隨著蘋果更多產品將採用3D感測技術, 歐系外資預估穩懋VCSEL貢獻營收比重將從2017年的10%提高到2018年超過20%; 儘管3D感測需求攀升吸引更多新進業者加入, 但穩懋擁有先進者優勢, 加上Android陣營可能跟隨蘋果設計採用3D感測, 有利於進一步推升穩懋VCSEL業績成長.
歐系外資強調, 穩懋股價過去6個月面臨波動, 主要受到iPhone預期需求變化及擔憂穩懋客戶Avago, Broadcom在下一代iPhone市佔衰退, 事實上穩懋股價已反映多數利空, 成長前景可期. 經濟日報
5.研調: 2018-2020年全球智能機3D感測模組產值CAGR達45%;
集微網消息, TrendForce與旗下拓墣產業研究院今(27)日舉辦 '3D感測技術崛起: 消費性電子的應用與商機' 研討會, 邀請AIXTRON, 高通, 英特爾, 德州儀器, 微軟等大廠全面剖析3D感測技術發展. 拓墣產業研究院研究經理蔡卓卲表示, 3D感測技術不只在智能手機上大放異彩, 未來也將逐步導入至筆電, 電視, 遊戲機, 無人機, 自動駕駛, 居家自動化等領域, 從強化生物辨識, 增強AR效果到動態追蹤, 帶來更多的可能性與商機.
目前投入3D感測布局的全球廠商包含蘋果, 微軟, 英特爾, Google, 奧比中光, 意法半導體, 奧地利微電子, 以及Qualcomm攜手Himax, Sony聯合德儀等等.
從3D感測在智能手機市場的發展狀況來看, 3D感測雖然並非新技術, 但一直到2017年iPhone X導入TrueDepth相機模組, 才使3D感測重新受到市場關注. 接下來, 蘋果2018年預計推出三款新iPhone機種, 拓墣產業研究院分析, 為了在外觀上追求變革, 三款新機(包含LCD版)可能都會採用 '瀏海' 異型螢幕設計, 因此搭載3D感測模組的可能性很高, 也符合蘋果積極導入3D感測的產品策略布局. iPhone X的3D感測模組是蘋果依照旗下PrimeSense的技術所建構, 因技術變動成本與門檻高, 預計2018年將會維持同樣基礎的設計.
拓墣指出, 蘋果iPhone X帶起的這波3D感測熱潮, 也讓關鍵零組件VCSEL成為市場寵兒, 但由於技術門檻高, 擁有量產能力的供應商仍相當有限, 導致VCSEL出現供應吃緊的問題, 進而影響安卓陣營的跟進速度.
此外, VCSEL主要供應商Lumentum與蘋果之間存在專利協議, 使得安卓陣營若欲在短期內跟進, 只能舍VCSEL而擇EEL(邊射型雷射). 然而EEL的光電轉換效率較差, 且成本較高, 這將使安卓陣營的3D感測方案在效率與成本上仍難與蘋果匹敵.
據此, 拓墣預估, 2018年蘋果仍將是手機3D感測的最大採用者, 預計2018年全球搭載3D感測模組的智能手機生產總量將來到1.97億支, 其中iPhone就佔了1.65億支. 此外, 2018年的3D感測模組市場產值預估約為51.2億美元, 其中, 由iPhone貢獻的比重就高達84.5%. 預計至2020年, 整體產值將達108.5億美元, 2018-2020年CAGR為45.6%.
蔡卓卲指出, 3D感測應用的發展仍面臨缺乏必要性與動機等困境, 未來廠商如何提供更低成本且多元的3D感測應用將牽動整體市場後續成長速度, 而這也將取決於未來第三方應用程式的發展以及3D感測模組性價比的提升.