• 世界、聯電、漢磊營運不看淡, 應用面廣+成本效益 八吋晶圓代工需求夯
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作者:馮欣仁     文章出處:先探雜誌   2088期      出刊區間:2020/04/24~2020/04/29

電源管理IC、指紋辨識、CMOS感測器與功率元件等應用面崛起,八吋晶圓代工需求增溫;另針對氮化鎵、碳化矽等寬能隙半導體材料,業者早已布局。
儘管台積電(2330)多數的產能集中在十二吋晶圓與先進製程上,但在二○一八年底卻宣布在南科興建一座新的八吋晶圓廠;這是繼○三年在上海松江興建八吋廠之後,再次投建新的八吋晶圓產能。對此,主要是為了滿足客戶特殊需求,包括電源管理晶片、LCD驅動晶片、指紋辨識晶片、MOSFET、CMOS感測器等產品。近年來隨著指紋辨識IC、電源管理IC、MOSFET、絕緣閘雙極電晶體(IGBT)等全面由六吋轉往八吋廠投片,加上車用電子及物聯網等相關晶片需求強勁,使得整體代工成本明顯低於十二吋的八吋晶圓代工廠,紛紛展開擴充產能計畫。

基本上,八吋晶圓大多用來生產類比IC,此類晶片較不像邏輯IC等需要高功耗及高效能,但卻是電子產品的必備元件。就建置成本與產能來看,雖然十二吋晶圓廠的產能高於八吋廠,但建置的成本也高於八吋廠,若沒有足夠的市場支撐,則十二吋廠的回收期與損益,都較八吋廠困難許多。故在產量、製程與設備成本的多方考量之下,選擇八吋廠或許會是最佳的競爭策略。



世界受惠併購效益 營運看俏



目前國內八吋晶圓代工廠商主要以聯電(2303)、世界先進(5347)與漢磊投控(3707)旗下的漢磊科;其中,世界先進為全球第九大晶圓代工廠,主要專注在八吋晶圓代工,在去年初宣布併購GlobalFoundries Fab 3E廠房之後,目前共有四座晶圓廠;主要產品應用包括電源管理IC、大尺寸驅動IC與小尺寸驅動IC。受惠電源管理、面板驅動IC需求增溫,晶圓出貨量增加,三月營收達二八.七七億元,月增十一%,年增二九.六%,創單月歷史新高;除上述需求強勁外,加上新加坡新產能挹注,第一季營收達七八.四四億元,季增六.九%,年增十三.五七%,符合財測,並締造單季歷史新高。不過,因新加坡廠尚處調整階段,毛利率恐下滑至二九∼三一%,再加上提列新加坡廠折舊費用,進而影響稅後淨利。

今年各家手機大廠均將推出5G手機,將採用新的超薄型全屏光學指紋辨識,每顆晶片單位面積放大五倍以上,明年將消耗數倍的八吋產能,台灣感測器元件商在智慧手機的光感測器、壓力感測器等應用,取得更大市占,對八吋產能需求殷切。在5G趨勢下,高速資料傳輸也是未來趨勢,5G網通設備大量採用氮化鎵(GaN)材料的寬能隙功率半導體,世界於氮化鎵亦獲得初步成果,不僅提供特殊基材,也完成磊晶片製作開發,並持續開發應用元件。此外,世界在車用電子布局也十分積極,除了獲得IDM大廠英飛凌委外釋單之外,同時針對電動車關鍵零組件IGBT也有所著墨。因應電動車、自動駕駛與先進駕駛輔助(ADAS)滲透率逐步提升,對於功率半導體與元件需求強勁,世界正站在趨勢的浪頭上。



漢磊超前部署 聯電搶防疫商機



長期以來,半導體材料都是由矽(Si)作為基材,不過,矽基半導體受限於矽的物理性質,且面對電路微型化的趨勢,不論在製程或功能的匹配性上已屆臨極限,愈來愈難符合晶片尺寸縮減、電路功能複雜、散熱效率高等多元的性能要求;加上未來更多高頻率、高功率等相關電子應用,以及需要更省電、更低運行成本、並能整合更多功能性的半導體元件。因應5G、電動車時代來臨,對於高頻、高壓功率元件需求大增,帶動氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)等寬能隙半導體材料興起,日前全球晶圓代工龍頭台積電也宣布與意法半導體合作開發GaN,瞄準未來電動車之應用。

根據集邦科技旗下拓墣產業研究指出,GaN與SiC除了具有耐高電壓的特色外,也分別具備耐高溫、低導通電阻、低切換損失以及適合在高頻操作下的優勢,不僅可使晶片面積可大幅減少,並能簡化周邊電路的設計。現行GaN功率元件以GaN-on-SiC及GaN-on-Si兩種晶圓進行製造,其中GaN-on-SiC強調適合應用在高溫、高頻的操作環境,因此在散熱性能具優勢,其以5G基地台應用最多,預期SiC基板未來在5G商用帶動下,具有龐大市場商機。國內投入碳化矽領域布局最早的即是漢磊投控,已在此領域建立完整生產鏈,旗下磊晶矽晶圓廠嘉晶(3016)切入四吋與六吋SiC磊晶矽晶圓代工服務,已獲客戶認證並量產;同集團的晶圓代工廠漢磊科,則提供SiC Diode、SiC MOSFET代工服務。

相較於台積電,聯電近年來在十二吋與先進製程發展相對落後,不過,自去年第四季收購十二吋晶圓代工廠日本三重富士通半導體(MIFS)之後,增添營運成長動能,促使去年第四季營收創單季新高紀錄。受惠於無線通訊及電腦周邊市場需求穩定,今年第一季營收更達四二二.六七億元,續創單季歷史新高。此外,因應新冠肺炎疫情,包括呼吸器在內的醫療器材嚴重短缺,由於在醫療設備或器材的生產時程來看,醫療用晶片的晶圓代工前置時間最長,只要縮短晶圓代工時間就可大幅縮減醫療設備及器材的交貨時間。為此,只要是與抗疫有關的晶片,聯電都會盡全力以超急件方式在八吋晶圓投片,縮短晶片交期來加速呼吸器等醫療器材生產。如此一來,恐讓八吋晶圓產能更吃緊。

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