集微網消息 (編譯/Jimmy) , 設備製造商將繼續投資, 他們花費在雲數據中心, 汽車, 工業, 消費者 (遊戲) 終端市場的支出尤為明顯.
SEMI預計, 2018年的半導體資本支出繼續增長, 並將持續到2019年初. 2018年, 晶圓廠設備支出預計將增長14%, 高於2月份預測的9%, 對2019年的預測也從2月份的增長5%上調至9%. 未來將有92個晶圓廠/產線於2018年或稍晚開始投產.
晶圓廠投資只是一種指標, 表明了人工智慧, 雲數據存儲, 汽車和物聯網等領域不斷增長的需求推動著半導體行業的空前支出. 以下是出自於最近SEMI FabView的觀點中的集錦:
英飛淩在奧地利新建300mm fab——英飛淩計劃在奧地利維拉克為功率器件規劃一個新的300mm薄型晶圓fab工廠;
關於東芝新fab計劃的傳言——未來東芝將視市場情況而定何時增加3D NAND fab, 預測也會隨之調整;
世界先進可能擁有的300mm fab——世界先進管理層表示, 由於所有200mm fab廠基本都已滿產能, 可能在不久之後購買或新建一個300mm fab廠;
力晶半導體計劃在台灣建立新的記憶體fab廠——由於記憶體價格持續上漲, 力晶半導體正在努力擴張產能;
羅姆宣布在日本福岡建立一個新的SiC fab廠——羅姆宣布計劃建立一個新的SiC fab廠
美光正在新加坡建立一個新的fab廠——美光在2018年4月4日於新加坡舉行的新fab廠開工儀式上破土動工;
博世公司於2018年4月底在德累斯頓舉行了其300mm fab的奠基儀式——投資10億歐元, 這是博世130年歷史上最大的單筆投資. (校對/Jimmy)
2.中芯14nm製程量產提上日程 人才缺失成整合電路產業之殤
中國最大的晶圓代工廠中芯國際目前最新的14納米FinFET製程已接近研發完成階段, 其試產的良率已經可以達到95%. 距離2019年正式量產的目標似乎已經不遠了. 但半導體人才儲備不足依然是中芯國際面臨的重要問題.
中芯國際與一線陣營代差巨大
中芯國際成立於2000年, 是中國大陸技術最全面, 配套最完善, 規模最大的整合電路製造企業, 成立以來就專註做半導體晶片. 在外界看來, 中芯國際就是 '中國芯' 的代表.
但是中芯國際目前最先進的製程為28納米, 而從2018年第一季的財報來看, 28納米占其營收不過3.2%, 相較聯電, 英特爾等先進位程發展較慢的廠商來說, 落後的一個世代以上, 更罔論與先進位程開發進度較快的台積電, 格羅方德, 三星等企業已經準備切入7納米製程相較.
截至2017年第二季度末, 台積電28納米以下的中高端製程晶片已經佔總收入的54%, 40納米以下佔67%. 而中芯國際2017年收入貢獻度最高的還是來自於90納米及以下的製程技術, 佔比達到50.7%. 2017年中芯14納米技術的研發也才到關鍵的突破期, 尚未完成開發. 由此可見, 當中芯國際還在28納米掙紮時, 台積電的技術已經至少遙遙領先三代.
為了追趕這樣的落差, 中芯國際不但在2017年底延攬三星電子及台積電的前高層梁孟松來擔任聯席首席執行長的職務, 主要就是希望藉助他過去的經驗, 指導中芯國際在發展14納米FinFET製程上的進程, 使中芯國際的14納米FinFET製程能在2019年達成量產的目標.
中芯國際在今年初還宣布, 將聯同兩大政府產業基金共同投資102.4億美元, 以加快14納米及以下先進位程研發和量產計劃, 最終達成每月量產3.5萬片的目標. 如今, 在中芯國際的14納米FinFET製程達到良率95%的情況下, 等於是向目標又邁進了一大步.
人才缺失導致行業發展緩慢
中芯國際在自主晶片的道路上摸索前行18年, 還是未能進入一線陣營. 除了與競爭對手台積電等巨頭相比研發進展較慢之外, 另個一個重要原因就在於高端晶片人才儲備的不足, 這不但是中芯國際發展的阻礙, 也是整個中國晶片產業普遍存在的問題. 人才儲備與培養比較薄弱, 是我國晶片半導體產業與國際頂尖水平相比仍有明顯差距的一個關鍵因素.
2017年工業和資訊化部軟體與整合電路促進中心發布的《中國整合電路產業人才白皮書(2016-2017)》介紹, 目前需要70萬人投入到該產業中來, 人才的不足導致我國整合電路產業的自主創新緩慢.
作為首批國家整合電路人才培養基地之一的東南大學, 這些年來正在為整合電路領域培養大批人才. 東南大學整合電路相關的專業招生在急劇增加, 在培養碩士方面, 微電子學院的招生名額已經從前幾年的200多人, 增加到了去年的400多人. 華中科技大學在整合電路人才培養方面, 去年也增加了120名非全日制工程碩士生名額, 今年計劃擴大50%的博士招生計劃.
然而遠水解不了近渴, 整合電路產業是一個技術密集型, 人才密集型和資金密集型產業, 其產業鏈包括設計, 製造, 封裝, 測試, 設備和材料等多個環節. 這個行業強調經驗積累, 人才的培養並非一朝一夕. 因此在短時間內, 中國晶片產業依然無法擺脫人才不足的窘境.
如何擺脫 '空芯' 之痛?
中興通訊事情雖落下帷幕, 但沒有核心技術必然 '如鯁在喉' . 核心技術受制於人, 中國製造2025的根基就不牢.
晶片產業的發展需要投入大量的人力, 物力, 財力, 而且這些投入在短期內難以看到成效, 單個企業的單打獨鬥是遠遠不夠的. 說到底, 整合電路產業是一個國家綜合國力的比拼.
雖然如今的 '晶片熱' 集聚了一些政策, 資金等資源在整合電路產業, 可以起到吸引人才的作用, 但要想突破我國整合電路產業人才瓶頸, 還需要考慮更長遠的戰略, 讓 '晶片熱' 不只是一陣風. 另外, 基於整合電路全球化產業特徵, 人才的全球化流動是必然趨勢. 在我國產業水平相對落後的情況下, 應加大吸引全球優秀整合電路人才的力度.
隨著2014年《國家整合電路產業發展推進綱要》發布, 國家整合電路產業投資基金成立, 我國正加大對龍頭企業的扶持, 鼓勵企業增加對重點領域關鍵技術的研發投入. 在產學研用協同機制方面, 業界也在積極探索. 隨著創新投入的不斷加大, 創新機制的日益完善, 智慧財產權意識的逐漸提高, 我國晶片產業能早日去除 '空芯' 之痛. 通信資訊報
3.台積電7納米進入大量產階段 5納米明年初風險性試產
全球晶圓代工龍頭台積電21日舉行年度技術論壇, 會中揭露市場最關心的 7 納米與 5 納米先進位程進度, 總裁暨副董事長魏哲家表示, 7 納米已進入大量階段, 至於 5 納米製程預計明年初風險性試產, 並會在明年底或後年初大量產.
魏哲家提到, 5G 與人工智慧 (AI) 新技術來臨, 世界會發生重大變動, 台積電致力於研發, 去年研發人數已達 6145 人, 較 2008 年的 2069 人增加近 2 倍, 研發費用達 780 億元新台幣, 未來技術更困難, 研發費用也會繼續增加, 另外, 台積電也擁有 1500 位設計人才.
魏哲家也提及, 汽車, 物聯網, 手機和高速運算將會是未來驅動半導體產業發展的四大主軸力量. 在汽車部分, 內建感測器數量將大增, 也會配備先進通訊功能, 台積電部分, 備有 28 納米和 16 納米與特殊製程可因應. 物聯網方面, 台積電則有低攻耗技術; 手機端, 台積電主要提供 12 納米, 10 納米與 7 納米製程技術, 而就在高速運算方面, 台積電則同步提供先進前段與後段技術, 讓系統效能更好.
魏哲家在致詞時也不忘對現場上下遊供應鏈夥伴喊話, 強調, 不管技術怎麼創新, 合作是不變的道理, 可以共存共榮, 台積電是客戶忠誠的夥伴, 不會和客戶競爭.
產能規劃方面, 台積電預計今年 7 納米與 10 納米產能將較去年增加一倍, 明年則會比今年再多出五成產能. 台積電技術長孫元成揭露, 7 納米已大量生產, 今年底將有超過 50 個產品完成 Tape out, 這些晶片主要應用在人工智慧, 圖形處理器與虛擬貨幣應用, 以及 5G 和 AP.
此外, 增強版 7 納米將於今年下半年有晶片 Tape out, 第三季風險性試產, 明年放量, 其中明年也會將 EUV 導入增強版 7 納米製程; 而 5 納米方面, 2019 年上半年風險性試產, 以高速運算應用為主.
台積電也揭露, 晶圓 15 廠第 5 與第 6 廠區是台積電 7 納米與 10 納米製程的生產基地, 第 7 廠區預計明年完工. 而今年自家 7 納米與 10 納米產能將較去年增加一倍, 明年則會比今年再多出 5 成產能. 此外, 台積電今年總產能將擴增至 1200 萬片約當 12 英寸晶圓產能, 將較去年增加 9%. 財訊快報
4.5G時代臨近, SiP將扮演關鍵封裝技術
全球5G通訊世代即將在2020年商用運轉, 科技大廠三星電子, 華為, 高通等紛積極展開布局, 儘管對於台系晶片業者來說, 2021~2022年才是真正的爆發期, 但考量研發動能絕不能延遲投入, 後段封測業者已多方思考各種新型態封裝技術, 並預期5G世代相較於4G將有較大的變革, 動輒需要囊括數顆IC的系統級封裝(SiP), 將在5G世代扮演相當重要的封裝製程. 業者估計2020年5G市場將創造全球軟硬體供應體系達5,800億美元產值, 屆時5G智能手機銷售上看200萬支, 2025年更將爆發到逾11億支, 替代效應快速發揮, 成為智能手機市場最重要成長動能. 由於5G智能手機內部模組技術複雜度竄升, 封裝技術必須兼顧移動裝置用半導體的輕薄短小需求, 併兼具多種功能, 新型態的SiP將成為5G世代關鍵封裝技術. 事實上, 從台積電, 日月光, 聯發科等業者發展動向, 已凸顯5G世代先進SiP封裝技術的必要性. 半導體業者透露, 下世代封裝技術將導入更多扇出型(Fan-Out)封裝, 如5G前端模組的FO-AIP天線封裝等. 值得注意的是, 隨著台積電跨入先進封裝領域, 發表10納米以下製程的導線互相連結兩顆裸晶, 稱為整合晶片系統(System-on-Integrated-Chips; SoICs)封裝技術, 相當類似於SiP封裝, 這也意味著, SiP封裝不再只是專業封測代工廠的強項, 台積電已跨入SiP封裝領域, 不再局限於單晶片的先進封裝. 封測業者表示, SiP將是5G世代重要的封裝技術, 如5G射頻(RF)模組架構, 明顯與4G時代不同, 其將囊括12~16顆IC, 這使得SiP的重要性增加, 估計日月光投控, 訊芯等積極布局的封測業者將受惠, 相關SiP封裝用基板業者如景碩等亦可望同步受益. 封測業者指出, 以目前發展腳步來看, 台系IC設計業者稍慢, 韓廠三星, 陸廠華為都非常積極跨入5G商機, 對於後段封測業者來說, 甚至2019年下半就會有5G晶片測試營收貢獻, 台廠多認為真正發酵的時間點在2021年以後, 但儘早備戰投入資源才是正道, 也有利於在SiP封裝已多有著墨的相關供應體系. DIGITIMES
5.新應用加持, 未來十年DRAM仍會穩健成長
美國記憶體大廠美光 (Micron) 21日公布上季財報與展望均優於預期, 並看好產業供需狀況穩定, 反映今年DRAM市場健康發展. 業界看好, 隨著市況佳, 南亞科, 華邦電, 威剛, 宇瞻, 十銓等DRAM族群也將繳出亮麗成績.
台灣地區四大DRAM相關業者也都看好今年營運. 南亞科總經理李培瑛指出, 伺服器應用需求前景佳, PC與筆電應用持穩; 低功率的移動記憶體季節性變化有所改變, 但總量持穩, 第2季預估仍有小幅上漲空間, 下半年則進人產業備貨旺季, 整體來看, 仍屬正面. 唯一要觀察的是, 主要大廠包括三星和SK海力士等擴建動向.
華邦電董事長焦佑鈞指出, 去年記憶體供不應求, 今年上半年客戶都在消化庫存, 目前情況已大幅改善, 而下半年是旺季, 預計表現將會優於上半年; 記憶體在新應用不斷增加下, 未來十年仍會穩健成長.
威剛董事長陳立白也認為, 數據中心記憶體需求強勁, 電競市場需求持續成長, PC持穩, 車載與AI發展都將推升需求上揚, 預估到2020年DRAM市況都將正向樂觀.
宇瞻總經理張家騉則認為, 今年DRAM到第3季都看不到烏雲, 最大成長動能將來自伺服器.
美光公布會計年度第3季 (截至5月31日為止) 財報, 營收78.0億美元, 年增40%, 季增6.1%, 優於5月21日發布的上修後預估區間中間值77.5億美元; 非一般公認會計原則 (Non-GAAP) 每股純益為3.15美元, 年增94.4%, 不僅高於日前公司上修預估區間中間值3.14美元, 也優於分析師預期.
美光預估, 本季營收介於80.0億至84.0億美元, 中間值為82.0億美元; 非一般公認會計原則每股純益區間為3.23至3.37美元, 中間值為3.3美元, 營收和獲利仍持續成長. 經濟日報
6.新興存儲器發掘嵌入式應用契機
新興的存儲器技術可望在嵌入式應用中找到大量市場, 從而取代NOR快快閃記憶體儲器(flash), 用於在微控制器(MCU)與ASIC中儲存程式碼.
市調公司Objective Analysis分析師Jim Handy表示, '到了某個時間點, NOR將會因為微縮問題而帶來挑戰, 所有的MCU和ASIC製造商及其邏輯代工廠, 將會需要新的非揮性存儲器技術用於程式碼儲存——它可能發生在40nm或是14nm, 最終將取決於代工廠的邏輯製程進展. ' Handy將在即將舉行的美國國際半導體展(Semicon West)上發表新興存儲器市場趨勢.
業界目前面臨的挑戰是, 在這些新存儲器技術得以量產以前, 價格都還會十分昂貴. Handy說, 其中, 磁阻式隨機存取存儲器(MRAM)最具優勢, 因為Everspin長久以來一直在銷售其暫存用的獨立晶片.
格芯科技(Globalfoundries)則支援嵌入式MRAM (eMRAM). Globalfoundries嵌入式存儲器副總裁David Eggleston說: '我們目前正與前五大MCU製造商中的四家公司合作, 他們在40nm之後需要的是用於FinFET或FD-SOI的更低成本嵌入式快快閃記憶體儲器(e-flash)替代方案, 因為將eflash添加到邏輯平台的成本開始大幅增加了. '
Eggleston指出, 隨著Globalfoundries, 台積電(TSMC)和三星(Samsung)分別量產不同的eMRAM版本——FD-SOI, bulk和SRAM替代產品, eMRAM開始變得更成熟, 產量也逐漸提高中.
Globalfoundries推出採用採用22nm製程的eMRAM, 並為Everspin製造了256-Mbit和Gbit的獨立MRAM產品. Globalfoundries和台積電都有能力展現eMRAM的高溫性能, 以確保汽車製造商和工業用戶能夠在高溫(包括在260°C的迴流焊)環境下仍保有儲存的資料.
Globalfoundries還與IP設計供應商eVaderis合作, 提供可降低功耗泄漏的嵌入式MRAM設計. Eggleston說: '相較於較SRAM, 汽車製造商對於eMRAM更易於降低泄漏以提高功率預算的特性備感興趣. '
Crossbar Inc.執行長George Minassian指出, 在各種新興的存儲器替代方案中, 'ReRAM具有可擴展性的優勢, 因為即使是緊密封裝中, 在1和0的導電細絲(filament)和無導電細絲之間的差別, 仍然足夠大而可加以測量. ' Minassian將在Semicon West上發表有關ReRAM的最新進展.
Minassian表示, ReRAM的最初應用將會是邏輯元件的嵌入式存儲器. Crossbar的元件目前正接受使用傳統CMOS材料的客戶進行驗證與測試. Microsemi最近取得了Crossbar的技術授權. 此外, 該公司還展示了用於邊緣進行AI影像辨識的ReRAM晶片.
Eggleston表示: 'ReRAM在這些較小的製程節點上變得越來越有意思了, 這些更低成本的簡單元件在選擇器上使用二極體取代電晶體, 它可能會與嵌入式flash在程式碼儲存方面形成價格競爭. 此外, 雖然堆疊本身非常簡單, 但為了控制原有的變異而在位元單元(bitcell)之外進行許多設計, 造成ReRAM上市時程不斷地延遲. '
到目前為止, 唯一的ReRAM商業應用似乎是Adesto Technology的導電橋接記憶(CBRAM). Handy說, 這種抗輻射元件目前主要應用於以X射線消毒殺菌的手術器械中.
使用高K電介質的鐵電FET (FeFET)是另一種選擇. Eggleston說, FeFET承諾將使eMRAM或e-flash的成本減半, 同時提供低功耗以及易於與邏輯元件整合. 但是, 其耐用度仍然有待改善, 因此, 他認為FeFET還需要進一步的研發.
Handy說, 富士通(Fujitsu)已經為地鐵票卡生產了大量的上一代PZT FeRAM元件, 但這種基於鉛的技術還存在著晶圓廠整合問題. 新一代元件採用二氧化鉿(hafnium dioxide), 其優點是可以使用已經在晶圓廠中量產的材料, 但該元件可能存在磨損問題, 目前的耐用性也極其有限. eettaiwan
編譯: Susan Hong