編|小戎
不只臺積電,晶圓代工廠集體漲價
然而,傳出漲價傳聞的並不只是臺積電一家企業,半導體漲價潮已經全面啟動。
晶圓代工廠漲價情況統計 圖源/財訊
作為晶片製造的重要原料,晶圓的生產一直是晶片製造業的重點專案。如果把製造晶片比喻為蓋房子,那麼晶圓就是房子的地基。晶圓有6英寸、8英寸、12英寸等多種尺寸,隨著尺寸增加晶圓的生產難度也在增加。
IC晶片的3D剖面圖,圖中藍色部分為晶圓,相當於晶片的地基 圖源/維基百科
全球晶片短缺主要有兩個原因:一進入5G時代,全球電子基礎設施、手機廠家需求增加,下游產業鏈的加速導致了晶片行業產能緊張。5G手機電源晶片消耗的晶圓面積是4G的2.5倍,同時電動車也需要大量的電源管理晶片。二疫情使得全球多個供應鏈環節處於停滯或進展緩慢狀態,本身的產能下降進一步造成供不應求的局面。
晶片供應市場的主動權發生變化。晶片供不應求,上游廠商取代下游數碼電子產品製造商,佔據了供應鏈的優勢地位。因此這才有了晶圓代工廠的漲價。
除了晶圓代工廠,產業鏈上下游均出現變化
這並不是一次晶圓代工廠的集體漲價,晶片製造及其產業鏈的上下游都在出現變化。
半導體晶圓行業的產業鏈上游企業為中游製造廠商提供生產所需的一切原材料、裝置以及線路設計,中游企業負責半導體晶圓的加工製造和封裝測試,下游則涉及產品的最終應用。
在上游產業鏈中有個很關鍵的機器叫做光刻機,是限制先進製程發展的重要因素。越先進的製程就需要越先進的光刻機。據悉,一臺EUV光刻機的重量高達180噸,內部擁有超過10萬個零部件,安裝除錯也要一年以上的時間。目前能夠滿足先進製程需求的光刻機僅荷蘭公司ASML可以生產。據ASML執行長皮特介紹三季度財報時說,其第三季度的新增訂單達到29億歐元,其中5.95億歐元來自4臺EUV裝置。每臺EUV售價高達近12億元人民幣。
ASML生產的高階光刻機NXE3000C 圖源/ASML官網
同時EUV的產量並不高,作為ASML的股東,臺積電、三星等企業作為ASML股東會擁有優先提貨權。在美國對華出口管制的情況下,中國企業購買EUV的難度很大。在中芯國際聯合CEO梁孟松的辭職信中也提到,5nm 和 3nm 製程的最關鍵技術已經展開,只待 EUV 光刻機的到來,進入全面開發階段。
產業鏈中游的晶片製造分為晶片設計、晶片製造、晶片封裝及測試四個環節。晶片設計直接針對需求設計出電路圖,晶片製造又分為晶圓片製造、光刻等環節;晶片封裝除了常用的傳統分裝模式,又有2.5D、3D、5D等多種封裝。臺積電、中芯國際等企業的主要業務就是集中在晶片製造與晶片封測領域。
晶片產業鏈示意圖圖源/前瞻經濟學人
10月初,美國對中芯國際實施制裁,作為全球晶圓代工大廠,此次制裁讓全球供應鏈也受到影響。
一位封測產業人士在接受《財訊》採訪時透露,現在晶圓和封測廠正在有序調價。目前最緊缺的是打線製程,需求缺口極大。供應鏈傳出,2021年1月1日開始,打線封裝製程價格將有兩到三成的漲幅。10月起,封測廠欣邦調漲了驅動IC測試價格,日月光、菱生精密也傳出漲價傳聞。
在產業鏈下游,被缺芯問題困擾的也不只手機廠商,汽車廠商同樣受困於晶片難題。12月初,網路爆料因晶片供應不足,上汽大眾從12月4日開始停產,一汽大眾也從本月初進入停產狀態。隨後一汽大眾迴應目前影響不大,上汽表示雖然受到影響但並未停產。大眾汽車(中國)公關部相關負責人徐穎接受央視採訪時表示,“新冠疫情帶來的不確定性,影響到了一些特定汽車電子元件的晶片供應,中國市場的全面復甦也進一步推動了需求的增長,使得情況變得更加嚴峻,導致一些汽車生產面臨中斷的風險。”
晶片產業鏈目前的情況是下游市場需求巨大,但晶片製造產能不足,上游原料裝置也受到國際環境影響,同時政策干擾還帶來了供應鏈的不確定性。
為應對產能不足,各大廠商紛紛出招
作為嚴重缺芯的下游產業鏈,11月曾傳出華為將在上海建廠造晶片。據英國《金融時報》報道,華為正計劃在上海建設一家不使用美國技術的晶片工廠,知情人士稱,該工廠預計將從製造低端 45 奈米晶片開始,目標是在 2021 年底之前為 " 物聯網 " 裝置製造 28 奈米晶片,並在 2022 年底之前為 5G 電信裝置生產 20 奈米的晶片。臺灣媒體科技新報提到,儘管5G建設所需晶片採用14奈米以上製程更為理想,但28奈米也勉強可以用。
SK Hynix 20nm class 8Gb LPDDR4_01 圖源/海力士官網
同時為了應對缺芯問題,不少下游製造商都在囤積更多晶片,進一步造成了供應鏈的壓力,加劇缺芯。
11月30日,在臺灣晶圓代工大廠力積電的法人說明會上,董事長黃崇仁表示,由於需求成長率大於產能成長率,且包括5G及AI等應用帶動更多需求,使得晶圓代工市場出現了產能緊缺,而新建晶圓廠成本高昂,並且從興建到量產至少需要三年,因此新建產能的“遠水”難救“近火”。目前產能吃緊已經到了客戶會恐慌的情況。黃崇仁認為,全球晶圓代工產能不足會持續到2022年之後。