2023，晶圓廠看好28nm

摩根士丹利證券預(yù)測，2023年第一季度晶圓代工廠的業(yè)績大概率有進一步下行風(fēng)險，上半年代工行業(yè)可能還會被砍單，下半年市場可能會迎來復(fù)蘇。高盛證券預(yù)計臺積電2023年上半年5nm制程產(chǎn)能利用率會下降到原先的七成到八成；7nm制程則可能下降到原來的一半。而作為對比，28nm制程產(chǎn)能利用率在今年下半年到明年上半年都會基本維持原樣。

疫情因素、全球經(jīng)濟疲軟、高通膨持續(xù)影響消費者信心，即使是過去搶手的晶圓代工廠也受到了影響。整體來看，原本應(yīng)該是需求旺季的下半年，需求依然不振，半導(dǎo)體庫存消耗的速度低于預(yù)期，這是導(dǎo)致了晶圓代工訂單大幅下降的主要原因。根據(jù) TrendForce 的數(shù)據(jù)，全球前 10 大晶圓代工廠2022年第三季度營收僅增長了 6%；同時TrendForce預(yù)測，由于需求疲軟芯片消費下降和庫存加速增加，全球 10 大晶圓代工廠 2022 年第四季度的收入將下降。

同比來看，2022年Q3晶圓廠的收入基本都有了增加，但環(huán)比數(shù)據(jù)顯示包括排名第二的三星電子業(yè)績難抵疲軟；排名后五位的代工廠更是有3家出現(xiàn)了業(yè)績下滑。在前10名中，晶合集成跌幅最大，TrendForce分析認(rèn)為主要原因是需求和產(chǎn)能之間的失衡，因為包括聯(lián)詠科技、集創(chuàng)北方和奕力科技在內(nèi)的驅(qū)動IC供應(yīng)商受庫存壓力不斷增加的影響，下調(diào)了晶圓投入，但晶合集成還在繼續(xù)擴大產(chǎn)能。這就導(dǎo)致晶合集成在第三季度的營收環(huán)比下降了22.5%，跌至3.71億美元，其產(chǎn)能利用率也下降到80%~85%。

前十大代工廠雖然整體業(yè)績勉強保持增長，但大部分公司仍過得不太好。格芯由于沒有獲得足夠的8英寸晶圓代工長期協(xié)議，無法保持高產(chǎn)能利用率。華虹子公司華力微55nm節(jié)點的產(chǎn)能利用率下滑，該節(jié)點生產(chǎn)用于消費電子產(chǎn)品的MCU、Wi-Fi芯片和CMOS影像傳感器。由于CMOS影像傳感器、DDI和其他邏輯芯片相關(guān)訂單調(diào)整，力積電8英寸和12英寸晶圓的產(chǎn)能利用率，分別回落至60%~65%和70%~75%；世界先進的產(chǎn)能利用率下降到70%左右。

代工廠重點關(guān)注28nm

雖然現(xiàn)階段日子不太好，但包括臺積電、聯(lián)電和中芯國際在內(nèi)的晶圓代工廠預(yù)計將在 2023 年和 2024 年新增28nm產(chǎn)能。

業(yè)內(nèi)人士預(yù)計在 2022 年Q4中芯國際來自中國客戶的訂單占晶圓總收入的比例進一步攀升，這一比例現(xiàn)階段已經(jīng)高達70%。中芯國際有望在北京、上海、深圳和天津開展其新的 12 英寸晶圓廠項目，所有項目都專注于28nm及以上工藝制造。之前外媒傳聞中國將有針對半導(dǎo)體的新補貼方案，中芯國際投資者關(guān)系部門相關(guān)人士回應(yīng)稱，公司沒有收到具體的文件通知。同時中芯國際也確認(rèn)公司一直有國家補貼的，業(yè)內(nèi)人士表示中芯國際在政府補貼的幫助下，將更有能力采取有效的價格策略。

不僅中芯國際，臺積電也在28nm產(chǎn)能上擴產(chǎn)。臺積電正按計劃在高雄和日本的熊本縣建設(shè)新晶圓廠，以實施其28nm制程擴張計劃。同時臺積電在南京工廠的28nm芯片生產(chǎn)線計劃在2022年Q4量產(chǎn)。

臺積電2022 年第三季度28nm芯片銷售額約占其晶圓總收入的 10%。該比例將從 2024 年新的28nm晶圓廠產(chǎn)能上線時開始擴大。臺積電在 2011 年將28nm制程技術(shù)投入量產(chǎn)。消息人士指出，在28nm制程中，臺積電提供的制程變體比代工廠的其他制程技術(shù)更多，這可能表明需求多樣化且前景廣闊。因此，擴大28nm工藝產(chǎn)能對于世界上最大的純晶圓代工廠來說可能是必需的，因為28nm現(xiàn)階段的規(guī)模較小，在28nm工藝領(lǐng)域占據(jù)更重要的地位勢在必行。此外，消息人士稱，臺積電正計劃在德國新建一座28/22nm制程產(chǎn)能的新晶圓廠，一切準(zhǔn)備就緒后就會公布。

22/28nm芯片銷售額占聯(lián)電2022年Q3晶圓總收入的四分之一。值得注意的是，聯(lián)電已將投資重點放在22/28nm晶圓廠產(chǎn)能擴張上。在最近的財報電話會議上，聯(lián)電重申其在中國臺灣南部和新加坡的產(chǎn)能擴張仍在按計劃進行，以滿足長期供應(yīng)承諾。聯(lián)電總裁 Jason Wang表示，近期需求放緩正在影響一些客戶的訂單，但影響是短期的，與聯(lián)電建立額外28nm工藝產(chǎn)能的 LTA 承諾無關(guān)。2022年12月20日，聯(lián)電發(fā)布公告確認(rèn)，與亞翔工程（新加坡分公司）及亞翔系統(tǒng)集成（蘇州）新加坡分公司簽署租地委建Fab 12i P3廠房合同，合同金額合計133.87億新臺幣。聯(lián)電Fab12i P3廠房位于新加坡白沙芯片園，根據(jù)聯(lián)電規(guī)劃，新廠第1期月產(chǎn)能3萬片晶圓，將于2025年量產(chǎn)，提供22nm及28nm制程，以支持5G、物聯(lián)網(wǎng)和車用電子需求。

28nm制程潛力在哪

當(dāng)前28nm制程生產(chǎn)的主要芯片種類包括OLED Driver IC、部分TWS SoC、高端CIS ISP、Wi-Fi SoC、存儲器控制芯片、高端MCU等，多種芯片如Wi-Fi SoC、OLED Driver IC和LCD Driver IC等市場存在擴大采用28nm生產(chǎn)的潛力。

隨著28nm成本的下降，28nm制程將被應(yīng)用在越來越多的低成本解決方案中。目前OLED DDI采用40nm工藝生產(chǎn)，聯(lián)詠科技已經(jīng)準(zhǔn)備嘗試更昂貴的28nm工藝，以確保有足夠的代工產(chǎn)能來生產(chǎn) OLED DDI，而隨著一家IC設(shè)計公司開始嘗試，其他 IC 設(shè)計公司也有很大可能會效仿。

MCU產(chǎn)品也將開啟28nm時代。英飛凌基于臺積電 28 nm eFlash 技術(shù)的 Autrix TC4x 系列微控制器樣品已經(jīng)交付給主要客戶。英飛凌稱，其下一代 Aurix 微控制器將使用嵌入式非易失性存儲器，特別是電阻式隨機存取存儲器 (RRAM)，而非eFlash，這一產(chǎn)品也將使用臺積電的28nm技術(shù)。不止英飛凌，瑞薩電子也宣布擴展 28nm 跨領(lǐng)域汽車控制微控制器產(chǎn)品線。隨著汽車市場對MCU需求的增長，28nm在車用領(lǐng)域的應(yīng)用也有望增加。

此前有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為28nm可能會是被跳過的技術(shù)節(jié)點，臺積電對此曾表示“臺積電在 28nm 的長期結(jié)構(gòu)性需求將得到多種專業(yè)技術(shù)的良好支持，例如用于多相機趨勢的 CMOS 圖像傳感器和更好的非易失性存儲器應(yīng)用以及其他專業(yè)技術(shù)。”聯(lián)電也認(rèn)為“28nm可能會短暫的供過于求，但預(yù)計需求將繼續(xù)遷移到 28nm，而 28nm 需求將繼續(xù)增長?！敝髁鞔S對28nm“真金白銀”的投入，印證了28nm沒有成為“被跳過”的一代。

成熟制程的春天來了

晶圓代工行業(yè)不僅在提高對28nm制程的投資，對成熟制程整體都在考慮擴產(chǎn)。三星正在對晶圓代工業(yè)務(wù)進行積極投資，在成熟制程方面，三星計劃在2027年之前將成熟制程產(chǎn)能提高至目前的2.5倍。

分析其中原因，北京半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會副秘書長朱晶表示主要來自三個方面：成本、風(fēng)險、技術(shù)。

從成本方面考慮，成熟制程的市場產(chǎn)能規(guī)模更大。成熟制程未來三年可能維持近75%-80%產(chǎn)能占比，相比先進工藝更具備規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)。

從降低風(fēng)險考慮，成熟制程應(yīng)用范圍更廣，相對來說客戶更加分散，在行業(yè)周期波動較大的時候可以平衡掉集中在先進工藝投資上的高風(fēng)險，例如需要先進制程芯片的市場表現(xiàn)明顯不好的時候，代工企業(yè)就會考慮加大成熟制程的芯片產(chǎn)能，以保證整體產(chǎn)能利用率。

從技術(shù)要求考慮，代工企業(yè)都謀求搶占更多的市場份額，為向提供客戶全方位服務(wù)，只聚焦先進工藝還是不夠的。尤其是當(dāng)前chiplet、異質(zhì)集成等新的技術(shù)需求，需要代工廠提供多元化的工藝能力。

對于代工廠來說，成熟制程是獲得資金的主要來源之一。先把28nm的做好，掙足夠的錢，同時研究新的技術(shù)，去實現(xiàn)突破。畢竟技術(shù)的演進越來越慢，科技的發(fā)展演變中，勤奮的人總是有機會的。隨著制程技術(shù)的提升，對半導(dǎo)體設(shè)備和材料的要求越苛刻，直接導(dǎo)致了制造成本的上升。隨著先進制程逐漸逼近極限，晶圓代工廠開始反攻成熟制程，這或許能夠說明各大代工廠商希望通過占取成熟制程的市場空間來獲得利潤。

結(jié)語

28nm制程的設(shè)備有一些是和16/14甚至是共用的。對于新的28nm需求，三星臺積電或者要縮減先進制程產(chǎn)能，或者要開新的廠。對國內(nèi)的代工廠也是如此，即使建的廠最初是為了28nm，但只要在建筑初期考慮足夠的兼容性，擴充到先進制程也不是說所有設(shè)備都要買新的。 所以投資28nm不只是燒錢，代工廠建起后，聯(lián)動設(shè)備，設(shè)計，控制軟件可以拉起很大的本地就業(yè)，而這也就意味著新的消費需求，只要發(fā)展好就有望實現(xiàn)良性循環(huán)。

對于我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說，28nm的火熱是一個值得抓住的機遇。一方面，從市場角度，國內(nèi)需求較大。車用、工業(yè)用、物聯(lián)網(wǎng)等芯片，大部分都還是28nm甚至更成熟的工藝。我國巨大的消費市場，可以給廠商的發(fā)展提供保障。另一方面，從供應(yīng)鏈角度，28nm的設(shè)備有一部分可以實現(xiàn)國產(chǎn)化，出貨更穩(wěn)定。先進制程被限制，未必不可“呼吸”。