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摘要:在晶圓製造的產業鏈中,代工企業是現在晶圓製造的主要模式即Foundry模式。晶圓代工廠商不負責芯片設計,只負責芯片製造或封測,避免了與芯片設計企業在產品設計上的競爭,並且可以同時為多家芯片設計公司提供芯片,因此Foundry模式迅速發展成為半導體產業的主要模式。

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摘要:在晶圓製造的產業鏈中,代工企業是現在晶圓製造的主要模式即Foundry模式。晶圓代工廠商不負責芯片設計,只負責芯片製造或封測,避免了與芯片設計企業在產品設計上的競爭,並且可以同時為多家芯片設計公司提供芯片,因此Foundry模式迅速發展成為半導體產業的主要模式。

半導體制造之晶圓代工篇

上世紀60年代,早期的半導體公司都是IDM (全產業鏈)模式,像英特爾、三星等企業具備設計、製造、封測等整個生產流程,公司運營規模龐大、技術全面深厚。但隨著技術升級成本越來越高、生產效率的要求提升,促使整個行業向著垂直分工模式發展。例如將輕資產的設計部分、重資產的製造部分、技術水平較低的封裝檢測等分離,這種垂直分工的模式大大提升了整個產業的運作效率,使得研發投入更加集中,加速了芯片技術發展且使得芯片行業的准入門檻降低。


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摘要:在晶圓製造的產業鏈中,代工企業是現在晶圓製造的主要模式即Foundry模式。晶圓代工廠商不負責芯片設計,只負責芯片製造或封測,避免了與芯片設計企業在產品設計上的競爭,並且可以同時為多家芯片設計公司提供芯片,因此Foundry模式迅速發展成為半導體產業的主要模式。

半導體制造之晶圓代工篇

上世紀60年代,早期的半導體公司都是IDM (全產業鏈)模式,像英特爾、三星等企業具備設計、製造、封測等整個生產流程,公司運營規模龐大、技術全面深厚。但隨著技術升級成本越來越高、生產效率的要求提升,促使整個行業向著垂直分工模式發展。例如將輕資產的設計部分、重資產的製造部分、技術水平較低的封裝檢測等分離,這種垂直分工的模式大大提升了整個產業的運作效率,使得研發投入更加集中,加速了芯片技術發展且使得芯片行業的准入門檻降低。


半導體制造之晶圓代工篇


圖1 芯片生產全流程分佈

晶圓代工臺積電一家獨大,中國大陸仍在追趕

目前,全球晶圓代工的格局比較穩定,中國臺灣的臺積電獨佔全球晶圓代工市場的50%左右,全球無人能及。英特爾也是全球芯片製造商,但只是自產自銷並不代工。TOP10廠商中國大陸後來居上佔據兩個,但中芯國際和華虹半導體合計份額也只有6.7%,與一線龍頭相距甚遠。

製造技術方面,臺積電2018年已經量產7nm工藝,今年是量產第二代7nm工藝(N7+),而且會用上EUV光刻技術。已經研發的5nm工藝會在2020年第二季度量產,之後向著5nm plus(N5+)邁進。三星今年9月份將完成韓國華城的7nm EUV工藝生產線,2020年1月份量產,5nm FinFET工藝技術研發已完成,預計2021年量產。英特爾的10nm(對標臺積電的7nm)製程量產時間上已經落後於臺積電,正在研發的7nm工藝(對標臺積電的5nm)還沒有公佈具體的量產時間。聯電與格芯相繼宣佈暫時擱置7nm製程研發,全球芯片製造工藝競爭可謂相當激烈。5nm工藝無論在性能還是效能上相比於7nm都有優勢,但業界認為5nm只是一個新的過度節點,3nm很可能是下一個完整節點。

中國大陸的兩家公司目前量產的最先進工藝還是28nm的,兩家都有14nm工藝量產的計劃,中芯國際是2019年下半年量產,華虹是2020年量產,但製程工藝仍然要比臺積電等公司落後兩代以上,很難承擔大型IC設計客戶(如高通、華為)的重要訂單。芯片製造工藝的競爭已經相當激烈,技術工藝升級越來越困難、研發投入越來越多,使得相繼有企業退出競爭轉而去深耕成熟工藝產品,這因此也給了國內企業追趕的時機。

表1 2019 第二季度全球TOP10晶圓代工營收市佔率排名

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摘要:在晶圓製造的產業鏈中,代工企業是現在晶圓製造的主要模式即Foundry模式。晶圓代工廠商不負責芯片設計,只負責芯片製造或封測,避免了與芯片設計企業在產品設計上的競爭,並且可以同時為多家芯片設計公司提供芯片,因此Foundry模式迅速發展成為半導體產業的主要模式。

半導體制造之晶圓代工篇

上世紀60年代,早期的半導體公司都是IDM (全產業鏈)模式,像英特爾、三星等企業具備設計、製造、封測等整個生產流程,公司運營規模龐大、技術全面深厚。但隨著技術升級成本越來越高、生產效率的要求提升,促使整個行業向著垂直分工模式發展。例如將輕資產的設計部分、重資產的製造部分、技術水平較低的封裝檢測等分離,這種垂直分工的模式大大提升了整個產業的運作效率,使得研發投入更加集中,加速了芯片技術發展且使得芯片行業的准入門檻降低。


半導體制造之晶圓代工篇


圖1 芯片生產全流程分佈

晶圓代工臺積電一家獨大,中國大陸仍在追趕

目前,全球晶圓代工的格局比較穩定,中國臺灣的臺積電獨佔全球晶圓代工市場的50%左右,全球無人能及。英特爾也是全球芯片製造商,但只是自產自銷並不代工。TOP10廠商中國大陸後來居上佔據兩個,但中芯國際和華虹半導體合計份額也只有6.7%,與一線龍頭相距甚遠。

製造技術方面,臺積電2018年已經量產7nm工藝,今年是量產第二代7nm工藝(N7+),而且會用上EUV光刻技術。已經研發的5nm工藝會在2020年第二季度量產,之後向著5nm plus(N5+)邁進。三星今年9月份將完成韓國華城的7nm EUV工藝生產線,2020年1月份量產,5nm FinFET工藝技術研發已完成,預計2021年量產。英特爾的10nm(對標臺積電的7nm)製程量產時間上已經落後於臺積電,正在研發的7nm工藝(對標臺積電的5nm)還沒有公佈具體的量產時間。聯電與格芯相繼宣佈暫時擱置7nm製程研發,全球芯片製造工藝競爭可謂相當激烈。5nm工藝無論在性能還是效能上相比於7nm都有優勢,但業界認為5nm只是一個新的過度節點,3nm很可能是下一個完整節點。

中國大陸的兩家公司目前量產的最先進工藝還是28nm的,兩家都有14nm工藝量產的計劃,中芯國際是2019年下半年量產,華虹是2020年量產,但製程工藝仍然要比臺積電等公司落後兩代以上,很難承擔大型IC設計客戶(如高通、華為)的重要訂單。芯片製造工藝的競爭已經相當激烈,技術工藝升級越來越困難、研發投入越來越多,使得相繼有企業退出競爭轉而去深耕成熟工藝產品,這因此也給了國內企業追趕的時機。

表1 2019 第二季度全球TOP10晶圓代工營收市佔率排名

半導體制造之晶圓代工篇


(資料來源:公開資料整理)

全球晶圓代工首現負成長,國內企業差異化佈局尋求突破

根據拓墣產業研究院數據統計,2019二季度全球晶圓代工持續疲軟,受全球貿易摩擦、市場需求不濟、庫存尚待消化等原因影響,二季度晶圓代工總產值同比下滑約8%,市佔率排名前三的仍為臺積電、三星、格芯,臺積電受益於7nm先進製程的客戶需求拉昇,下滑幅度較小為4%,三星、格芯分為下滑9%和12%,前十廠商僅有華虹半導體受惠於Smart Card、IoT、Automotive的MCU和功率器件等市場需求份額較為穩定。晶圓代工短期受手機及虛擬貨幣增速放緩拖累,但長期需求仍然看好,未來晶圓代工增長的驅動力將逐漸由智能手機轉向AI、5G、IoT、汽車等新應用市場。

國內市場方面,2017年上半年,中芯以20%的銷售額位居第二,華虹6%位居第五。為避免與臺積電正面競爭,國內企業在加速先進工藝研發的同時,也在進行產品的差異化戰略佈局。例如中芯國際在14nm製程研發之際,還推進成熟平臺產品差異化佈局,目前已經擁有CIS(圖像傳感器)、RF(射頻)、電源管理芯片、MCU等,以求開發新產品、新渠道,進一步提高產能利用率。華虹半導體是國內少有的擁有代工IGBT技術的企業,公司深耕8寸硅片製程,主要生產電源管理、分立器件、智能卡、高壓分立器件、射頻、MCU、內嵌式存儲等產品。

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摘要:在晶圓製造的產業鏈中,代工企業是現在晶圓製造的主要模式即Foundry模式。晶圓代工廠商不負責芯片設計,只負責芯片製造或封測,避免了與芯片設計企業在產品設計上的競爭,並且可以同時為多家芯片設計公司提供芯片,因此Foundry模式迅速發展成為半導體產業的主要模式。

半導體制造之晶圓代工篇

上世紀60年代,早期的半導體公司都是IDM (全產業鏈)模式,像英特爾、三星等企業具備設計、製造、封測等整個生產流程,公司運營規模龐大、技術全面深厚。但隨著技術升級成本越來越高、生產效率的要求提升,促使整個行業向著垂直分工模式發展。例如將輕資產的設計部分、重資產的製造部分、技術水平較低的封裝檢測等分離,這種垂直分工的模式大大提升了整個產業的運作效率,使得研發投入更加集中,加速了芯片技術發展且使得芯片行業的准入門檻降低。


半導體制造之晶圓代工篇


圖1 芯片生產全流程分佈

晶圓代工臺積電一家獨大,中國大陸仍在追趕

目前,全球晶圓代工的格局比較穩定,中國臺灣的臺積電獨佔全球晶圓代工市場的50%左右,全球無人能及。英特爾也是全球芯片製造商,但只是自產自銷並不代工。TOP10廠商中國大陸後來居上佔據兩個,但中芯國際和華虹半導體合計份額也只有6.7%,與一線龍頭相距甚遠。

製造技術方面,臺積電2018年已經量產7nm工藝,今年是量產第二代7nm工藝(N7+),而且會用上EUV光刻技術。已經研發的5nm工藝會在2020年第二季度量產,之後向著5nm plus(N5+)邁進。三星今年9月份將完成韓國華城的7nm EUV工藝生產線,2020年1月份量產,5nm FinFET工藝技術研發已完成,預計2021年量產。英特爾的10nm(對標臺積電的7nm)製程量產時間上已經落後於臺積電,正在研發的7nm工藝(對標臺積電的5nm)還沒有公佈具體的量產時間。聯電與格芯相繼宣佈暫時擱置7nm製程研發,全球芯片製造工藝競爭可謂相當激烈。5nm工藝無論在性能還是效能上相比於7nm都有優勢,但業界認為5nm只是一個新的過度節點,3nm很可能是下一個完整節點。

中國大陸的兩家公司目前量產的最先進工藝還是28nm的,兩家都有14nm工藝量產的計劃,中芯國際是2019年下半年量產,華虹是2020年量產,但製程工藝仍然要比臺積電等公司落後兩代以上,很難承擔大型IC設計客戶(如高通、華為)的重要訂單。芯片製造工藝的競爭已經相當激烈,技術工藝升級越來越困難、研發投入越來越多,使得相繼有企業退出競爭轉而去深耕成熟工藝產品,這因此也給了國內企業追趕的時機。

表1 2019 第二季度全球TOP10晶圓代工營收市佔率排名

半導體制造之晶圓代工篇


(資料來源:公開資料整理)

全球晶圓代工首現負成長,國內企業差異化佈局尋求突破

根據拓墣產業研究院數據統計,2019二季度全球晶圓代工持續疲軟,受全球貿易摩擦、市場需求不濟、庫存尚待消化等原因影響,二季度晶圓代工總產值同比下滑約8%,市佔率排名前三的仍為臺積電、三星、格芯,臺積電受益於7nm先進製程的客戶需求拉昇,下滑幅度較小為4%,三星、格芯分為下滑9%和12%,前十廠商僅有華虹半導體受惠於Smart Card、IoT、Automotive的MCU和功率器件等市場需求份額較為穩定。晶圓代工短期受手機及虛擬貨幣增速放緩拖累,但長期需求仍然看好,未來晶圓代工增長的驅動力將逐漸由智能手機轉向AI、5G、IoT、汽車等新應用市場。

國內市場方面,2017年上半年,中芯以20%的銷售額位居第二,華虹6%位居第五。為避免與臺積電正面競爭,國內企業在加速先進工藝研發的同時,也在進行產品的差異化戰略佈局。例如中芯國際在14nm製程研發之際,還推進成熟平臺產品差異化佈局,目前已經擁有CIS(圖像傳感器)、RF(射頻)、電源管理芯片、MCU等,以求開發新產品、新渠道,進一步提高產能利用率。華虹半導體是國內少有的擁有代工IGBT技術的企業,公司深耕8寸硅片製程,主要生產電源管理、分立器件、智能卡、高壓分立器件、射頻、MCU、內嵌式存儲等產品。

半導體制造之晶圓代工篇

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摘要:在晶圓製造的產業鏈中,代工企業是現在晶圓製造的主要模式即Foundry模式。晶圓代工廠商不負責芯片設計,只負責芯片製造或封測,避免了與芯片設計企業在產品設計上的競爭,並且可以同時為多家芯片設計公司提供芯片,因此Foundry模式迅速發展成為半導體產業的主要模式。

半導體制造之晶圓代工篇

上世紀60年代,早期的半導體公司都是IDM (全產業鏈)模式,像英特爾、三星等企業具備設計、製造、封測等整個生產流程,公司運營規模龐大、技術全面深厚。但隨著技術升級成本越來越高、生產效率的要求提升,促使整個行業向著垂直分工模式發展。例如將輕資產的設計部分、重資產的製造部分、技術水平較低的封裝檢測等分離,這種垂直分工的模式大大提升了整個產業的運作效率,使得研發投入更加集中,加速了芯片技術發展且使得芯片行業的准入門檻降低。


半導體制造之晶圓代工篇


圖1 芯片生產全流程分佈

晶圓代工臺積電一家獨大,中國大陸仍在追趕

目前,全球晶圓代工的格局比較穩定,中國臺灣的臺積電獨佔全球晶圓代工市場的50%左右,全球無人能及。英特爾也是全球芯片製造商,但只是自產自銷並不代工。TOP10廠商中國大陸後來居上佔據兩個,但中芯國際和華虹半導體合計份額也只有6.7%,與一線龍頭相距甚遠。

製造技術方面,臺積電2018年已經量產7nm工藝,今年是量產第二代7nm工藝(N7+),而且會用上EUV光刻技術。已經研發的5nm工藝會在2020年第二季度量產,之後向著5nm plus(N5+)邁進。三星今年9月份將完成韓國華城的7nm EUV工藝生產線,2020年1月份量產,5nm FinFET工藝技術研發已完成,預計2021年量產。英特爾的10nm(對標臺積電的7nm)製程量產時間上已經落後於臺積電,正在研發的7nm工藝(對標臺積電的5nm)還沒有公佈具體的量產時間。聯電與格芯相繼宣佈暫時擱置7nm製程研發,全球芯片製造工藝競爭可謂相當激烈。5nm工藝無論在性能還是效能上相比於7nm都有優勢,但業界認為5nm只是一個新的過度節點,3nm很可能是下一個完整節點。

中國大陸的兩家公司目前量產的最先進工藝還是28nm的,兩家都有14nm工藝量產的計劃,中芯國際是2019年下半年量產,華虹是2020年量產,但製程工藝仍然要比臺積電等公司落後兩代以上,很難承擔大型IC設計客戶(如高通、華為)的重要訂單。芯片製造工藝的競爭已經相當激烈,技術工藝升級越來越困難、研發投入越來越多,使得相繼有企業退出競爭轉而去深耕成熟工藝產品,這因此也給了國內企業追趕的時機。

表1 2019 第二季度全球TOP10晶圓代工營收市佔率排名

半導體制造之晶圓代工篇


(資料來源:公開資料整理)

全球晶圓代工首現負成長,國內企業差異化佈局尋求突破

根據拓墣產業研究院數據統計,2019二季度全球晶圓代工持續疲軟,受全球貿易摩擦、市場需求不濟、庫存尚待消化等原因影響,二季度晶圓代工總產值同比下滑約8%,市佔率排名前三的仍為臺積電、三星、格芯,臺積電受益於7nm先進製程的客戶需求拉昇,下滑幅度較小為4%,三星、格芯分為下滑9%和12%,前十廠商僅有華虹半導體受惠於Smart Card、IoT、Automotive的MCU和功率器件等市場需求份額較為穩定。晶圓代工短期受手機及虛擬貨幣增速放緩拖累,但長期需求仍然看好,未來晶圓代工增長的驅動力將逐漸由智能手機轉向AI、5G、IoT、汽車等新應用市場。

國內市場方面,2017年上半年,中芯以20%的銷售額位居第二,華虹6%位居第五。為避免與臺積電正面競爭,國內企業在加速先進工藝研發的同時,也在進行產品的差異化戰略佈局。例如中芯國際在14nm製程研發之際,還推進成熟平臺產品差異化佈局,目前已經擁有CIS(圖像傳感器)、RF(射頻)、電源管理芯片、MCU等,以求開發新產品、新渠道,進一步提高產能利用率。華虹半導體是國內少有的擁有代工IGBT技術的企業,公司深耕8寸硅片製程,主要生產電源管理、分立器件、智能卡、高壓分立器件、射頻、MCU、內嵌式存儲等產品。

半導體制造之晶圓代工篇

半導體制造之晶圓代工篇

圖2 2017上半年大陸晶圓代工企業銷售份額與出貨份額分佈

(資料來源:公開資料整理)

結語

可以看出,晶圓代工屬於資本密集型行業,全球晶圓代工市場競爭相當激烈,在這種燒錢模式下,已經有如格芯、聯電等選手退出,國內企業想要在代工市場分一杯羹,除了加大先進工藝的研發投入外,還應儘量避免與行業巨頭正面競爭,做好產品的差異化戰略佈局,並做好企業激勵體制吸引海外高端人才。相信在國內芯片市場的巨大需求下,國產化替代趨勢也將會越來越好。

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