近年來大陸政府當局積極扶植大陸半導體產業發展,在18號文件鼓勵、海外學人歸國以及外來經營團隊積極佈局大陸的剌激之下,已引發一股大陸投資熱潮。就目前看來,在中芯、宏力…之8吋廠陸續投產,以相對較具吸引力的價格來爭取客戶訂單,並且與國外大廠技術轉移或是策略聯盟的方式取得先進技術,使得兩岸晶圓代工業者競爭已逐漸進入白熱化局面。就台灣業者而言,台積電松江8吋廠投資案在經過政府審核通過後,已積極展開;此外,其他業者檯面下的動作亦未曾停歇。本文將先由兩岸IC製造業發展動向作一介紹,再提出對於兩岸IC製造業競合關係之觀察與建議。
台灣IC製造業發展概況
營運產值成長26.8%
2003年在半導體景氣好轉的帶動下,Fabless、IDM業者下單意願提升,挹注晶圓代工業者接單,產能利用率較2002年平均仍在七成左右徘徊明顯改善。2003年台積電、聯電持續提昇製程能力,除了高階製程的比重持續提昇外,台積電、聯電含0.18微米以下製程營收貢獻比重分別進一步上升至六成與四成,使得平均接單價格能有持穩表現,估計2003年台灣晶圓代工產值可成長26.2%,達到3113億台幣。
就DRAM業者而言,2003年在經濟逐漸復甦,加上PC(尤其是Notebook)已於2003年第二季中後期開始有不錯銷售成績,刺激DRAM買氣。由於PC OEM大廠看好PC市場買氣,對於DRAM顆粒、模組穩定舖貨,使得主流256 Mb DRAM均價能有持穩表現,挹注DRAM業者營收。此外,台灣DRAM業者製程技術持續升級至0.14、0.13微米,12吋廠產能擴充以及良率提升,使得DRAM產出顆粒增加,估計2003年台灣IC製造業DRAM產值為1204億台幣,較2002年成長39%。總體看來,估計2003年台灣IC製造業產值可達4801億台幣,成長率為26.8%。
《圖一 1998~2003年台灣IC製造業產值統計與估計》 | 資料來源:工研院IEK;2003/10 |
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發展動向:持續投入12吋廠興建與奈米技術研發
不斷投入先進製程研發、發展高附加價值的製程服務與產品,是台灣IC製造業維持競爭力的重要途徑。
在晶圓代工的部分,目前0.18微米以下製程佔晶圓代工營收比重已大幅增加,晶圓代工業者並持續發展0.13微米以下製程。此外,為因應資訊家電及通訊產品之潮流,加強射頻(Radio Frequency;RF)通訊製程技術也是目前努力的方向之一。90奈米製程部份,台積電90奈米已有40多項產品導入試產,預計導入量產時間將在1年以後。聯電亦成為FPGA大廠Xilinx 90奈米製程的主力合作夥伴。在奈米製程推進上,台積電、聯電仍然保持堅強的企圖心及競爭力。
12吋廠佈局部份,台積電Fab12月產能達1萬片;因景氣動向影響而懸宕已久的台積電Fab14可望在2004年啟動。由聯電主導的新加坡12吋合資晶圓廠UMCi目前處於產能擴充設備進駐與試產階段,初步規劃將以0.13微米,及奈米製程提供客戶製程服務。預計至2004年底,聯電Fab12A月產能可達2萬片,UMCi可達1萬片。
就台灣DRAM產業而言,由於DRAM競爭利基不外乎採成本競爭、發揮規模經濟效應以及製程能力不斷提升。在12吋廠產能擴充部份,目前台灣專屬生產DRAM的12吋廠有2座,分別為力晶的Fab12A,及茂德的Fab1B。力晶的Fab12A每月產能達1.5萬片,以0.13微米製程為主。茂德的Fab1B每月產能達1.2萬片,以0.14微米製程為主。兩家公司並持續擴大12吋廠產能及朝向0.11、0.12微米進一步微縮。其中力晶第二座12吋廠Fab12B於2003年9月動工,預計於2004年第三季可完工投產。此外,還包括南亞與Infineon合資的12吋廠華亞半導體亦將於2004年初完工投產。因此,台灣DRAM業者在12吋廠的佈局動作仍保持不落人後的積極態度。
製程技術已達90奈米
在台灣IC製造公司當中,台積電、聯電0.13微米製程良率逐漸提升,並持續朝向包含90奈米以下製程持續研發,晶圓代工業者製程技術居領先地位。
至於DRAM業者而言,除了在12吋廠產能擴充動作持續進行之外,主要製程已達0.14、0.13微米,並持續朝向0.12、0.11微米精進,與國外多家領先的公司幾乎同步。
大陸IC製造業發展概況
營運表現產值成長約四成
就2003年而言,隨著大陸新建8吋晶圓廠的產能陸續開出,在全球晶圓廠產能未及吃緊或不足的情形下,降價爭取訂單仍是必要手段,成為晶圓代工價格擾亂者,而良率及管理經驗上是否能逐漸改善,才是能與國外大廠爭勝的關鍵。2003年陸續投產的生產線包括中芯、上海先進、宏力和蘇州和艦等4座8吋晶圓廠,及中緯於寧波的6吋廠,在景氣狀況逐漸好轉,以及新晶圓廠陸續投產的帶動下,預估2003年大陸製造業產值可達58億人民幣,成長率為39.4%。
《圖二 2000~2003年大陸IC製造業產值統計與估計》 | 資料來源:CCID;2003、工研院IEK;2003/05 |
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新晶圓廠陸續投產
檢視大陸晶圓廠經營績效,嚴格來說,除了上海先進經營狀況稍佳之外,其他公司營運狀況一直都不甚理想。在資金需求龐大而投資效益不彰,以及外來競爭者愈多的壓力下,近年來一些大陸老字號的晶圓廠亦開始進行組織重整。例如華虹NEC原為NEC生產DRAM起家,為減少被DRAM價格波動的衝擊,逐步轉型為晶圓代工。此外,大陸IDM公司亦因經營績效不盡理想,例如華越微、上海貝嶺,亦開始逐步將設計、製造、封測部門獨立出去,晶圓廠則逐步轉型為代工,以期達到營運成本之控制及落實各項業務之有效管理。
近年來,大陸積極推動IC產業發展,18號文件的頒佈,加上海外學人至大陸開創第二春,炒熱了大陸8吋廠的投資風潮,截至2003年底為止已投片量產的8吋廠有8座,包括華虹NEC、中芯fab1、fab2、fab3、MOS17、宏力fab1、和艦、上海先進fab2。其中Motorola MOS17因經營狀況不如預期,已於2003年9月被中芯購併,再加上大陸晶圓廠經營狀況多數不甚理想,其實多少亦透露了在大陸投資佈局,仍需要整體環境互相配合,要有明顯而立即的投資效益仍不容易,台灣業者佈局大陸仍應以步步為營態度較為穩當。大陸主要晶圓廠基本資料整理如(表一)。
《表一 大陸主要晶圓廠基本資料》 | 資料來源:工研院IEK;2003/12 |
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整體而言,大陸未來幾年,再建與籌建的新晶圓廠超過10座以上,而且主要以晶圓代工為主,首當其衝面臨的問題,就是訂單從何而來?雖然說大陸IC公司自給率僅達大陸IC市場規模的15%,還有85%的市場供需缺口;但是若就全球半導體市場的觀點來看,近幾年來,由於缺乏殺手級應用,其實全球半導體景氣動向只能被動地伴隨著總體經濟的榮枯而起伏;而仍有產能亦未達吃緊或不足,在市場成長力道仍有限,新增產能又不少的情況下,似乎已註定為下一波的產能過剩埋下伏筆。可以預見的是,大陸晶圓廠的大量產能開出,在僧多粥少的競爭態勢之下,競爭力相對薄弱的晶圓代工業者將面臨較不利的競爭地位,以及經營狀況持續不佳的嚴厲考驗。
製程技術:8吋廠漸成發展重點及產能供應主力
大陸晶圓廠截至2003年底為止生產線已超過30條,就尺寸分佈,含6吋以下的佔有比重仍達78%;就製程水準分佈而言,含0.35微米以上佔有比重仍達82%。截至2003年底為止的比重分佈來看,由於新6吋、8吋廠陸續投產,使得8吋,含0.25微米以下生產線的佔有比重較2002年底時明顯提升,而8吋晶圓廠生產線已逐漸成為大陸晶圓廠的發展重點以及產能供應主力。
《圖三 大陸晶圓廠尺吋及製程能力分佈》 | 資料來源:工研院IEK;2003/12 |
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就技術能力而言,技術層次仍以外商、過去的台灣經理人所籌設的晶圓廠較高。近兩年來,中芯在尋求技術合作或是策略聯盟的動作頻頻。分別與Toshiba、Elpida、特許(Chartered)、Fujitsu、Infineon、TI取得或共研相關技術;其中中芯由TI技轉0.13微米製程技術,並開始為TI作後段內部連線(interconnect)的製程服務為關鍵指標。
台灣IC製造業後續努力方向
在晶圓代工市場當中,台灣業者在高階製程面臨了擁有豐富研發能量及實力之IBM的積極切入,在中低階製程除了新加坡特許、韓國東部以外,還有中芯、宏力…業者的急起直追,在腹背受敵的考驗之下,台灣業者更應認清自已的定位,集中資源作最有效的應用及配置,以鞏圖競爭地位。台灣IC製造業後續努力的方向如下:
提昇先進製程技術能力,保持競爭優勢
面對其他競爭者的競爭,提高先進製程技術水平仍是根本之道;此外,台灣通訊製程技術相對較薄弱,亦是亟待加強之處,以因應未來3C整合關係更為密切的發展趨勢。
就SoC佈局部份:強化Design、IP resue的觀念與能力;提供更完整的IP Library及Design Service;加強嵌入式製程技術則為當務之急。
評估12吋廠投資效益,爭取高階訂單
就12吋廠佈局部份,亦是需持續進行的重要投資標的,以降低成本,輔以先進製程技術的不斷升級,利於爭取未來IDM先進(Leading-edge)代工訂單。
適度的大陸佈局,增加伺機而動之彈性
8吋晶圓廠製程技術橫跨0.5、0.35、0.25、0.18、0.15與0.13微米等六個世代,技術差距大,所鎖定的目標產品亦大不相同,目前台灣有條件開放赴中國大陸投資晶圓廠的對象中,只有大於0.25微米等較低階的技術或是閒置的設備移往大陸,由於部份相對老舊的設備即使擺在國內,使用的效率相對不高,加上折舊多半已攤提完畢,若能將其挪至中國大陸再利用,對於台灣業者而言,亦為多了一項有效利用資源的選擇方案。台灣政府已有條件開放8吋晶圓廠赴大陸投資,國內業者可伺機而動,即早卡位,進一步增加對於大陸產業群聚效益之影響力,甚至進一步主導大陸IC產業之發展。(作者任職於工研院)