2019全球十大晶圓代工企業公布:臺積電/三星的先進制程之戰

光纖在線編輯部  2019-11-28 10:41:59  文章來源:綜合整理  版權所有,未經許可嚴禁轉載.

導讀:由集邦咨詢(TrendForce)主辦的MTS2020存儲產業趨勢峰會于昨日在深圳召開。在今天的活動上,來自集邦咨詢多位分析師分享了對于明年DRAM及NAND Flash市場的分析和預測。此外,來自集邦咨詢旗下的拓璞產業研究院的分析師徐韶甫做了題為《晶圓代工工藝飛躍,高端制程坐7趕5追3》的演講,對于全球晶圓代工市場以及先進工藝制程進行了詳細的分析。

11/28/2019,由集邦咨詢(TrendForce)主辦的MTS2020存儲產業趨勢峰會于昨日在深圳召開。在今天的活動上,來自集邦咨詢多位分析師分享了對于明年DRAM及NAND Flash市場的分析和預測。此外,來自集邦咨詢旗下的拓璞產業研究院的分析師徐韶甫做了題為《晶圓代工工藝飛躍,高端制程坐7趕5追3》的演講,對于全球晶圓代工市場以及先進工藝制程進行了詳細的分析。

以下是根據現場演講資料整理的內容:

一、2019年全球半導體產值將下滑13.3%,明年將恢復3.7%的增長

根據拓璞產業研究院的數據顯示,在過去的2017年和2018年,全球半導體市場分別保持了21.6%和13.7%的快速成長,但是2019年預計將會出現13.3%的大幅下滑,半導體產值將由4500億美元降至4000億美元以下。而存儲芯片產值的大幅下滑(主要是受DRAM及NAND Flash價格大幅下跌影響),則造成今年全球半導體產值下滑的主要原因之一。


如果將產值衰退較大內存芯片排除在外,我們可以看到,2019年其他的半導體器件的產值與2018年相比只有輕微的4%的下滑。

不過,根據之前的集邦分析師預計,明年DRAM及NAND Flash價格將會在明年第二季度后開始反彈,并直至明年年底,會保持持續平緩的上漲。而這主要是由于存儲大廠對于明年的產出均維持保守的策略,再加上明年5G開始規模商用等因素的帶動,將會出現一定的供不應求的局面,從而推動價格上漲。


而隨著明年存儲產值提升,以及在5G、AI、汽車電子的推動下,對于半導體器件的需求的提升,預計明年全球半導體產值將恢復增長,增長幅度將達到3.7%左右。

二、2019年全球十大晶圓代工廠

根據拓璞產業研究院公布的數據顯示,2019年全球十大晶圓代工廠分別為:臺積電、三星、格芯、聯電、中芯國際、TowerJazz、H-Grace、VIS、PSC、DongbuHiTek。不過拓璞并未公布詳細的市場占比數據。

從公布的柱狀圖來看,臺積電依然是一騎絕塵,市場份額占比超過了50%。而第二名的三星也增長到了19%左右,第三的格芯只有9%左右,第四的聯電大約7%左右,中興國際只有5%左右。可以看到,晶圓代工市場正呈現出強者恒強的局面。

而根據今年前三季的數據來看,前十大晶圓代工廠的營收相比去年同期大都出現了下滑,整體的營收相比去年同期下滑了5.4%。分開來看,前十廠商當中僅H-Grace維持了1.3%的增長,而格芯、聯電、中興國際下滑均超過了10%,臺積電和三星下滑幅度較小,均下滑了不到3%。

不過考慮到四季度通常是晶圓代工市場的旺季,特別是一些旗艦手機芯片大多在四季度開始量產,拓璞預計今年整個晶圓代工市場的下滑幅度將會在1.8%左右。同時,拓璞預計明年晶圓代工市場將恢復3.8%的成長。

三、2020年臺灣地區晶圓代工產值占比將達65%

從區域分布來看,在臺積電的帶動下,臺灣地區的占比一直保持在60%以上,2016年之時曾高達67.1%。不過由于三星在2017年5月拆分晶圓代工事業部,受此影響,導致區域占比出現變化,韓國的占比由2016年的9.8%快速增長到了2018年的19.3%,與此同時,也造成了臺灣地區的占比2016年的67.1%快速下滑到了2018年的60.6%。中國大陸同樣也受到了影響,占比也由2016年的8.4%降至了2018年7.7%。


據拓璞預計,2019年臺灣地區的占比將回升至62.1%,韓國地區占比將維持在19.3%,中國大陸將繼續降至7.3%。

其中,臺灣地區受益于臺積電的先進制程在客戶端的順利采用,以及新興產業趨勢帶動化合物半導體需求上升,將持續拉動2020年臺灣區域的晶圓代工產值占比。拓璞預計在臺積電帶動下,2020年臺灣地區的占比將有望進一步提升至65%。

而大陸地區雖然晶圓廠的擴廠動作頻頻,但是芯片自給率提升速度仍有限,再加上中美貿易摩擦的影響,短期內占比還是會有所下滑。

四、主要晶圓制造廠商的先進制程規劃

目前能夠提供28nm及以下先進制程的晶圓制造廠有臺積電、三星、英特爾、格芯、聯電和中芯國際。

從2019年這前五大廠商的產能和營收占比來看,整體上先進制程的產能占比已經提升到了44%,并且營收占比在2017年就已經接近了35%,今年預計將提升到40%以上,年復合增長率達到了8%。


受益于先進制程帶來的對于營收的推動,我們可以看到,先進制程占比較多的臺積電和三星,自2017年-2019年營收基本都是呈增長的態勢,即便是在2019年整個半導體市場大幅下滑的趨勢之下,三星和臺積電都將維持增長。而相比之下,聯電、格芯、中芯國際都出現了5%以上的下滑。


不過,由于去年聯電和格芯都先后宣布放棄7nm及以下更先進制程的研發,這也使得目前仍在繼續進行更先進制程研發的晶圓制造廠只剩下了臺積電、三星、英特爾和中芯國際。


從目前各家已經曝光的規劃來看,臺積電目前的5nm工廠建設順利,預計在2020年量產5nm工藝,此外還會推出6nm工藝。


根據數據顯示,臺積電的5nm邏輯密度將是之前7nm的1.8倍,SRAM密度是7nm的1.35倍。可以帶來15%的性能提升,以及30%的功耗降低。

5nm之后,臺積電還會推出一個叫做 N5P 的增強版本,輔以 FEOL 和 MOL 優化,以便讓芯片在相同功率下提升 7% 的性能、或在同頻下降低 15% 的功耗。


2021年可能會試產3nm,2022年正式量產。本月初,臺積電董事長、聯席CEO劉德音就表示,臺積電將為新的研發中心增加8000多名崗位,用于3nm以及未來工藝的研究探索,該中心計劃2020年底落成。此外,他還表示,先進的2nm工藝也進入了先導規劃中。2nm工廠將設置在位于臺灣新竹的南方科技園,預計2024年投入生產。

按照臺積電給出的指標,2nm工藝是一個重要節點,Metal Track(金屬單元高度)和3nm一樣維持在5x,同時Gate Pitch(晶體管柵極間距)縮小到30nm,Metal Pitch(金屬間距)縮小到20nm,相比于3nm都小了23%。

三星為了加快追趕臺積電,去年就直接上了7nm EUV工藝,并且在7nm EUV遇阻量產前,還退而求其次的推出了8nm工藝。

與此同時,三星還在加碼研發5nm工藝。而根據三星此前透露的信息顯示,5nm LPE(5nm Low Power Early)工藝將在今年內完成流片,并于明年上半年投入量產。同時,三星還計劃在2020年推出6nm LPE和4nm LPE工藝。


另外,三星還希望搶在臺積電之前在2020年底試產3nm工藝。根據之前三星公布的信息顯示,其在3nm將棄用FinFET工藝,轉而采用GAA MCFET工藝技術。

英特爾由于其晶圓廠主要為自己的芯片生產服務,所以在工藝提升上似乎并沒有那么的緊迫,目前英特爾的10nm工藝已經量產,但是芯片還是存在缺貨問題,所以英特爾當前更多的是需要擴充產能。


在工藝提升方面,英特爾明年上半年會推出10nm 工藝,2021年才會量產7nm工藝,同時會推出10nm 工藝。2022年會推出7nm 工藝,2023年會推出7nm 工藝。至于更新的5nm/3nm還沒有進一步的信息。

中芯國際今年上半年14nm工藝已實現量產,預計明年會持續對其進行改進和優化,進一步擴大出貨。此外,之前的信息顯示,其12nm工藝開發也取得突破。后續更先進的制程規劃目前尚未有進一步信息。

五、7nm及以下先進制程競爭態勢

目前能夠提供7nm以及7nm以下先進制程工藝的晶圓制造廠只有臺積電、英特爾和三星。

從拓璞預估的2019年7nm以下先進制程的市場份額來看,臺積電占比高達52%,英特爾憑借其10nm(相當于臺積電7nm)的量產拿到了25%的市場份額,三星的占比則為23%。


這里需要指出的是,英特爾10nm工藝的晶體管密度為100.8MTr/mm²,臺積電的7nm EUV工藝的晶體管密度為96.5MTr/mm²,三星7nm EUV工藝的晶體管密度為95.3MTr/mm²。顯然,從晶體管密度來看,英特爾的10nm工藝甚至是要優于臺積電和三星的7nm EUV工藝。

從客戶端來看,目前有選擇7nm工藝的客戶已經有超過10多家,7nm EUV工藝的客戶可能至少也已有5家(AMD、蘋果、海思、三星、高通),6nm的客戶則除了以上的5家之外,還多了博通和聯發科,不過到更先進的5nm工藝,目前已確認將采用的客戶則只有AMD、蘋果、海思、三星和賽靈思。


根據拓璞公布的數據預計,今年臺積電的7nm(包括EUV)晶圓產能大概在10-11萬張/月。主要客戶有:海思、蘋果、高通、AMD、賽靈思、英偉達等。

而今年三星7nm LPP(EUV)工藝的晶圓產能大概在1萬張/月,只有臺積電的1/10左右。客戶也僅有三星自己以及高通,另外IBM可能也是三星的客戶。


而在接下來的5nm工藝方面,臺積電預計在2020年上半年量產,月產能規劃是在2020年底前達到6-7萬張晶圓。臺積電的3nm預計在2021年風險試產,2022年-2023年之間量產。

三星方面,預計在2020年上半年量產5nm,預計前期產能大概在1萬張晶圓/月,潛在客戶主要還是三星自己以及高通。三星的3nm預計2021年底量產。


來源:芯智訊
關鍵字: 臺積電 三星 晶圓
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