晶圆厂陆续迈入28纳米 价格竞争加剧

晶圆厂陆续迈入28纳米 价格竞争加剧

　　晶圆代工市场目前前景未明，过去3年以来带动市场呈现两位数成长的领域已日渐饱和。即使2015年营收预料可增加3.6%，下半年起晶圆代工业者仍对库存不断增加与汇率波动大感忧心。就长期来看，少数几家龙头业者会持续在移动设备应用程式处理器竞相开发先进技术，其他厂商则会针对既有制程提供专门特殊技术，锁定物联网(IoT)相关商机。

　　28纳米制程技术能优化晶圆价格、提升设备效能并提高能耗效率，过去4年来已进入量产阶段。 28纳米晶圆，包括高介电常数金属闸极制程(HKMG)与多晶矽氮氧化矽(PolySiON)制程，未来两年可望维持强劲出货。同时，在所有晶圆代工业者当中以台积电(TSMC)为主要供应厂商的20纳米技术，可能会自2015下半年起逐渐流失市场吸引力，败给其他大厂所力推的16/14纳米制程。从过去经验来看，在2011年40纳米制程开始量产之前，晶圆平均售价(Blended ASP)每年都以低个位数(Low Single Digits)的速度下滑。由于晶圆厂开始结合28纳米与14纳米制程出货，未来几年晶圆代工平均售价可望持续上扬。

　　更多厂商迈入28纳米　晶圆价格压力增

　　在2014年第三季以前，台积电一直是28纳米HKMG闸极后制晶圆的唯一供应商，但其后情势生变，联电由于28纳米技术开发进度有所突破，计画 2015年将持续针对PolySiON与HKMG闸极后制晶圆增加28纳米产能。继联电之后，大陆晶圆厂中芯国际(SMIC)也宣布该公司之28纳米 PolySiON技术于2015年第二季开始投产，为高通(Qualcomm)生产Snapdragon 410处理器。台积电、联电、格罗方德(Globalfoundries)、三星(Samsung)与中芯国际等前五大晶圆代工业者现在均已开始供应28 纳米PolySiON晶圆。产量充足代表价格势必面临来自厂商的强大竞争压力，但对第二波采用28纳米的晶片设计公司来说却是大好消息。

　　2018年半数以上手机AP将采14纳米制程

　　随着新兴市场与低价手机逐渐成为带动终端使用者需求的主要动力，智慧手机制造重心也开始从顶级机种转移到实用型/基础款。顶级智慧手机的成长率已渐趋饱和，高价机种的情况尤为严重。手机厂商竞逐高端智慧手机市占率，差异化的重点在于硬体，以及能让应用程式处理器(AP)具备更多先进功能的晶片设计。

　　国际研究暨顾问机构Gartner研究副总裁王端

　　据估到2015年底，行动应用程式处理器将有近半采用高端64位元架构，为接收4G LTE高频讯号而内建四核、六核甚至八核心处理器。此外，2015与2016年顶级智慧手机所采用的应用程式处理器，到了2017年或2018年将广泛用于实用型/基础款智慧手机。苹果(Apple)、三星、高通与联发科等既有晶片设计厂商也将面临来自新进厂商的挑战，像是展讯及海思半导体均已宣布将积极布局投入16/14纳米高端应用程式处理器生产。

　　根据Gartner的预测，未来五年先进制程晶圆代工出货将持续增加，而在2018年以前智慧手机应用程式处理器当中将有超过半数采用14纳米技术。

　　2016年中16/14纳米晶圆将供过于求

　　台积电与三星-格罗方德均积极发展16/14纳米制程，预计2015年下半16纳米与14纳米制程的月产量至少都可达成3万片，2016年下半更将超过15万片。

　　这是晶圆代工史上，投产后首年产量最高的制程。2016年下半16/14纳米晶圆可能供过于求，届时晶圆供应商之间的竞争将更加激烈，因此2016年16/14纳米晶圆价格之跌幅恐逾10%。

　　2017年以前10纳米制程难以进入量产

　　鳍式场效电晶体(FinFET)制程会在未来十年内成为先进系统单晶片(SoC)设备最主要的半导体制造技术。由于制程逐渐从28纳米平面式技术移转至 16/14纳米FinFET制程之后，无论速度或能耗效率都能提升50%以上，晶圆代工业者竞相针对行动产品应用处理器开发FinFET技术，无论就处理流程、设备、电子设计自动化(EDA)、IP与设计方法来说都带来极大挑战。晶圆代工厂可望在2015年第三季开始生产16/14纳米FinFET晶圆。

　　正当16/14纳米量产的竞赛持续延烧，台积电与三星皆已宣布将在2015年底开始接受10纳米制程客制化下线(tape-out)制造订单，实际生产则将在一年后开始。 我们认为，最快要到2017年，10纳米制程才会达到一定的量产规模。

　　尽管FinFET制程已成为各大晶圆代工厂的主要目标，未来系统单晶片可能会采用全空乏绝缘矽晶(FD-SOI)做为替代技术。与传统矽块材(Bulk Silicon)平面技术相比，FD-SOI与FinFET速度更快且耗电更低。因为FD-SOI技术更简单，所需要的遮罩(Masking)步骤与金属连接(Metal Interconnect)都比FinFET制程更少，因此可利用与平面互补式金属氧化物半导体(CMOS)相同的传统设计工具进行设计。但矽晶绝缘体(SOI)空白晶圆的成本可能高于矽块材。日前三星与意法半导体(STMicroelectronics)宣布将合作开发28纳米FD-SOI制程，势必带动生态系统的电子设计自动化与IP供应商升级至矽晶绝缘体，接下来也会有更多IC设计客户接受FD-SOI制程。

　　现在28纳米技术无论在HKMG或PolySiON制程都已进入大规模量产阶段且良率极佳，因此可以提供最优化的成本、速度及能耗组合。28纳米的需求可望延续整个预测期间(Forecast Horizon)，每年为晶圆代工业贡献大约100亿美元营收。

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