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有赖于今年半导体市况回温,以及去年同月石化生产设备定检岁修,下半年比较基数低等因素,让台湾终结史上最长、连17个月负成长,主要归功于积体电路出口66.9亿美元,年增约5.5亿美元、占8.9%,金额为历年单月第3高。且由于出口回温带动电子元器件进口,半导体业者持续扩充先进制程投资,当月半导体设备进口17.5亿美元,年增率16.5%为历年单月第3高。

其固然可归功于欧美终端需求市场转型,半导体杀手级应用已从PC、TV、智能移动装置到物联网(IoT)等新品不断推陈出新。未来半导体技术发展趋势将聚焦于系统级封装、感测器、超低功耗等。但要让「摩尔定律(Moore)」过了14~16nm仍然继续下去的关键,就在于设备必须能符合微缩、异质与整合目标。

包括让制程微缩(More Moore)持续,以获得更高集积度、效能,更省电及成本;异质发展则与环境、人密切相关,进而搭配现今许多半导体厂投入的系统整合趋势,利用SoC/ SiP/3DIC等技术异质整合,达到多功能应用的系统层级目标。约占80%的曝光、沉积、蚀刻等前段制程设备,将以3D NAND及FinFET为未来成长动力;剩下20%的后段封装、测试设备,则将以3D IC与晶圆级(WLP,Wafer Level Package)封装驱动成长。

工研院产经中心(IEK)产业分析师叶锦清认为:「设备业可说是现今高科技产业景气的领先指标,也是最早获利者,全世界半导体公司70%资本支出都是为了采购设备。 」尤其自2013年起,遵循摩尔定律不断驱动下,65nm~20nm半导体制程成本居高不下,单颗IC开发成本可能高达15,600万美元,相当于半导体厂营收约7.8亿美元才可能获利。「但摊开iPhone的BOM表来看,单颗IC售价不过20美元,IC业者就算卖到1,000万颗也不过2亿元,很难回本。」

由于技术进入门槛高,研发支出就要占营收15%,只有少数厂商玩得起,而呈现大者恒大趋势。目前世界前5大半导体设备公司,几乎都由欧、美、日系大厂囊括60%市场,其余40%由数百家厂商共享。也让全世界并购风潮从半导体延烧到设备,包括中国大陆由国家队主导,大力扶植上下游产业链;台湾则由晶圆代工厂龙头台积电率领,吸引国内外大厂布局,期待维持领先地位。

大陆倾洪荒之力筹组一条龙国家队

大陆半导体市场虽然在2003年仍独立于国际其他地区,但近10年来因3C产业崛起,从代工到逐渐发展自有品牌,部分厂商在市场的市占率已跃居全球前10大,约占智慧手机BOM成本40~50%的半导体芯片,却须仰赖大量进口。

据统计大陆IC市场规模占有世界之最的60%,自给率却仅27%,其进口金额已超过石油,成为大陆贸易逆差重要的因素之一;且半导体设备需求远高于供给端,每年进口约超过1,000亿台币,制程约落后国外大厂5年以上。让大陆政府决定倾「洪荒之力」,摆脱对于进口IC的依赖,支持半导体(积体电路)制造及设备业提升到「国家队」高度,也成为台湾厂商的大好机会。

自2014年6月《国家集成电路产业发展推进纲要》及2015年5月《中国制造2025》陆续发布以来,半导体产业政策目标已逐渐由打造具规模且具竞争力的IC企业,转向为提高大陆IC内需市场自制率。

前者重点在于支持设立半导体产业投资基金,改善大陆IC制造业者在扩充先进制程产能上的资金不足问题;也有机会借此购并国际大厂,或透过合资设立新公司。

后者则订定2020年大陆IC内需市场自制率达40%、2025年70%的政策目标,更将「加强监管,严惩市场垄断与不正常竞争。」列为对陆IC产业政策支持手段。

该基金主要分为中央层面(大基金)、地方层面(小基金),估计第一期扶持基金总规模将达到1,200亿人民币(实际筹集1,387亿人民币),分别投入芯片制造60%,40%含设计、封测、研发设备与材料;第二期基金将视第一期额度使用情况而定,投资应集中于前5年。

包括紫光集团、长江存储、中芯国际、中国电子、华为、中兴、联想,以及清华大学、北京大学、中科院微电子所、工信部电信研究院等27家半导体产官学研单位,都为此共同发起成立「中国高端芯片联盟(HECA)」,希望能够建立半导体的技术自主性,同时提高芯片的自给率。组成IC产业「架构─芯片─软件─整机─系统─资讯服务」一条龙的超级国家队,建构本土半导体产业生态圈,改变过去多头并进策略来推动本土IC产业的快速发展。

综观这一连串的奖励投资政策,固然可视为红色供应链将以「国家队」型式与台湾在内的全球半导体产业正面对决。惟若就正面角度观之,由于大陆半导体生产链由于技术基本功不足,反而给了许多台湾厂商机会。

事实上,大陆半导体业者都知道:「不是有钱就可以建立完整生产链,若联盟只是自家人关起门来练功,绝对无法研发完成自有专利的高阶芯片。」此时,拉拢台湾厂商是最快的方法,双方若能共同把饼做大,既避免重蹈面板、LED重复投资的覆辙,还可分享制程中延伸出来的晶圆代工、封装测试、材料检测等庞大商机。

台湾维持领先地位靠龙头台积电引领

此外,随着台湾半导体厂商开始使用部份台制设备,也开始提高台湾半导体设备产值。依SEMI统计,自2011年起台湾已成为全球最大半导体设备单一市场,占全球半导体设备市场30%,每年产值约500~600亿、每年约进口超过NT3,500亿元设备,内需市场庞大,吸引多家国际领导品牌厂商来台设立研发中心。

由于晶圆代工厂台积电向来是台湾半导体产业资本支出龙头,设备采购动见观瞻,只要台积电持续投资,各设备供应商皆能雨露均沾。根据市调机构IC Insights最新调查,预估今年全球半导体资本支出仅年增3%,但优于去年的衰退2%。

台积电、三星与英特尔上半年资本支出约占整体半导体业支出的45%,下半年资本支出总额有机会比上半年跃升20%。台积电稍早已宣布,由于在先进制程重大斩获,使10纳米制程订单超乎预期,决定上修全年资本支出从90~100亿美元,增至95~105亿美元,创下台积电历年新高纪录。

估计台积电下半年资本支出将集中在布建10nm、7nm先进制程产能及试产线,以及5nm制程研发,促半导体设备厂营运升温。采购设备则仍集中在前段制程,包括浸润机、极紫外光设备、光罩及离子植入、化学及机械研磨和晶圆缺陷检测等设备,将带给相关供应链汉微科、应材、科磊、东京威力及科林研发等大厂庞大商机;随着Q3产能利用率拉升,加上40/28/16nm共3大制程齐发威,也可望挹注中砂、崇越、台胜科、闳康、京鼎营收。

美商应用材料公司(AMAT)也看好今年半导体设备支出,主要来自晶圆代工厂10纳米制程与3D NAND投资的贡献,增加对协力厂商下单量,拟提高台湾元器件供应比重,并选择台湾设备商代工生产设备耗材。长期与应材合作,代为生产半导体设备的京鼎,目前更在竹南扩增备品市场产线,以切入半导体备品市场。

半导体设备业内外兼修盼前端制程后发先至

面对未来大陆竞争对手在先进制程挑战,台湾半导体制程设备除了可借此,在既有后段封测领域开拓更大商机;也能引进国内外资源,续向前段设备挑战。叶锦清表示,因应先进封装制程持续渗透移动装置,未来会有更多体积小,但成本低且高效能IC的需求浮现,以提升竞争力。

未来IC封装技术将朝向高性能、高密度、低成本及应用导向驱动,3D IC与晶圆级先进封装技术是新兴的技术焦点,市场需求从2013年932M增加到2019年的26亿美元,复合年成长率(CAGR)为20%,是值得台厂切入的重点。

经许多流程简化后,已让封装设备厂在合并SMT(表面黏着技术)设备厂商后,再结合系统或EMS厂商,能更贴近客户需求。叶锦清说:「目前3D IC与晶圆级封装WLP相关的半导体设备市场,已不全然由传统的半导体设备厂商主导。」

如先进封装设备里的雷射剥离制程比起传统机械式较容易,也具备高度自动化程度,只要求载具透明,让每台机器的剥离产能从机械式20片/hr,增至准分子雷射的40片/hr,便是台厂可掌握的商机。

同时看好半导体设备整修市场,可成为台湾厂商切入前段设备供应链的基础,如全球第三大半导体设备商美商科林研发(Lam Research)签下投资意向书,承诺在台设立海外首个大规模的全球半导体设备整建中心;S-Cubed计画来台设亚洲总部,预计投资10亿元建立半导体设备整修业务。

为促进半导体资本设备投入,弥补曝光设备、蚀刻设备及薄膜光阻剂等技术缺口,最近台湾经济部也率团赴日与富士电子、三菱瓦斯化学等大厂签署投资意愿书,创造约5,000亿商机。据悉在半导体关键材料如研磨液、光阻剂及显影剂等半导体重要材料,皆拥有关键技术的富士电子投资20亿元,在台生产研磨液及显影剂等关键材料,以强化在台的研发机能,就近供应台湾客户供应链。

三菱瓦斯化学则主要提供半导体制程所用超高纯度过氧化氢、超高纯度氨水等各种特殊药剂,拟在台设立半导体材料如过氧化氢及特殊药剂之制造工厂和研发中心,与客户即时搭配,以研议半导体制程解决方案。

原文作者:半导体行业观察

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