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💟 本文作者:#許誌修、#倪其聰、#古紹延、#鄧善允
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6吋晶圓盒 在 股民當家 幸福理財 Facebook 的最佳解答
【抓住超級趨勢~投資翻倍賺】
時間:2021/8/8
發文:NO.1290篇
大家好,我是 LEO
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❖產業巨擘投入第三代半導體
八月五日「鴻海」出手震撼市場,宣佈以 25.2億收購旺宏在竹科的 6吋晶圓廠,目標鎖定生產第三代半導體碳化矽SIC元件,鴻海董事長劉揚偉預估,2024年晶圓月產能可達1.5萬片,每月可供應3萬輛電動車的功率元件需求,藉此讓台灣在電動車產業取得世界領先地位,LEO認為這只是第一步,到2030年全球電動車年銷售估計超過 5500萬輛/年,這是很棒的大願景但是該如何築夢踏實呢?
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鴻海以代工起家,蘋果光在中國紅色供應鏈的搶單與蘋果供應商分散策略下,逐漸退色,一代霸主開始尋找新的舞台,跨入電動車領域成立MIH車電大聯盟,意圖掌握新一代電池材料研發,與車用晶片領域—跨入第三代半導體,每一步都瞄準未來十年產業趨勢,眼光相當精準。
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台灣最早跨入第三代半導體領域的漢磊(3707) 歷經10年練兵後,終於在今年第二季EPS由虧轉盈繳出 $0.13元的成績,上半年財報EPS $0.07元,世界先進佈局超過 4年,今年下半年才開始小批量生產,台積電2017年與納微半導體(Navitas)合作-它是世界上第一家生產氮化鎵(GaN) 功率IC的公司,2013年成立於美國加利福尼亞州,2020年台積電與意法半導體共同宣布加速市場採用氮化鎵產品,市場趨勢成形,穩懋、全新、宏捷科、環球晶、晶成半導體、盛新材料(太極持有64%)、穩晟材料(大股東-矽力杰、中砂)都耕耘已久,鴻海憑什麼快速克服前期漫長學習取線?
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❖借力使力-彎道超車
鴻海取得旺宏 6吋廠後,預計後續還要砸下數十億投資生產第三代半導體設備,錢對鴻海來說並不困難,關鍵是「生產設備的參數」,整個半導體產業最重要的源頭就是上游的「長晶」,掌握「碳化矽基板者得天下」。汽車用的第三代半導體SIC晶圓叫做N型(導電型),應用在5G通訊用的SIC叫做SI(半絕緣型),盛新材料是國內唯一,可以同時量產N型SIC與SI型SIC晶圓的公司,因為它直接技轉中科院的技術與人才,就好像資質平庸的武道家在偶然機遇下拿到一盒充滿靈氣的上品混元丹,免去漫長的試誤法,加上自身的後天努力取得正確的關鍵參數直接晉升一代武學宗師。
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它厲害的地方在於 1.生產SIC晶圓的晶種是自己做的(成本低),2.在超過2000度的長晶爐裡,精準掌握熱場、流場、電性均勻度控制,用X光檢測晶體乾淨品質佳,媲美國際大廠水準,3.廣運(6125)集團母公司掌握自製機台,成功在5RUN完成熱場測試,製成調整,產出 6吋N型SIC晶錠,換句話說-這代表掌握新機台快速大規模量產的關鍵。
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如果鴻海找上廣運(6125)添購設備、盛新材料購買晶種,取得關鍵生產參數,掌握最上游的長晶後,包含IC設計、晶圓製造、到後段封測將可提供一條龍服務。
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❖鴻海5G戰略背後的佈局
鴻海旗下工業富聯(FII)斥資39億元增資旗下蘭考裕展智造科技,增產5G小型基地台與模組等產品,意圖擴張中國大陸5G設備市占率,在日本方面夏普推出小規模用5G設備,搶攻日本工廠與辦公室市場,售價是目前市價的五分之一,可望在日本市場攻城掠地。
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在台灣鴻海旗下亞太電信與遠傳電信 5G 共頻共網,未來電動車、自駕車的發展也與5G網路息息相關,這跟第三代半導體又有什麼關聯呢?原來SI半絕緣型SIC它的特色是:可以提高射頻及PA元件的功率,熱傳導性與電場擊穿係數,較「矽元件」提高十倍以上的功率密度,非常適合應用在新一代5G通訊,自動駕駛交通工具,以及雷達衛星系統,LEO相信鴻海走這一步棋是經過縝密籌畫的結果。
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❖第三代半導體小知識科普
到底SIC長晶有多難? 碳化矽長晶時,晶種放在石墨坩鍋根本無法觀察長晶情況,因為溫度高達2000度以上,打開就注定壞掉,原料都無法重覆使用,每一爐 7天才能生長 2公分厚度,SIC有 200多種晶態,要在高溫高壓環境長出6吋晶錠是非常困難的一件事,等於是矇著眼睛射飛鏢,到底有多難要比較才知道,矽晶圓3~4天可以長 200公分,長晶溫度約 1400度,量產尺寸最大 12吋,碳化矽SIC長晶 7天只長2公分,溫度 2200~2500度間,目前主流為 4~6吋。
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盛新材料的良率為何比其他競爭對手高?困難點在於不管4吋 6吋,所有的晶型與晶向都要一致(SiC有兩百多種晶型),一般要4H晶型,其他廠商拿箭瞄準射靶,射中就是良品,沒射中就失敗,盛新則是從機台到材料、熱場、製程、電性控制,以"軌道"的概念,穩穩地把箭輸送到靶心上,良率自然高可以跟世界級大廠匹敵。
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經過 LEO的分享,相信大家知道「碳化矽長晶」與「矽晶圓長晶」是截然不同層次的技術,所以價格差距也相當驚人,注意喔 12吋矽晶圓大約100美元/片,4吋碳化矽晶圓大約 1000~1200美元/片,6吋碳化矽晶圓更恐怖約 2500~3000美元/片,更誇張的是5G通訊用的半絕緣型SI價格又是電動車用N型碳化矽的 3倍左右,所以,同時掌握N型與半絕緣型碳化矽長晶技術的盛新材料與自製長晶爐設備廣運(6125)我的研判,也許不一定是現在,但有朝一日將成為產業界的明日之星。
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6吋晶圓盒 在 麥克風的市場求生手冊 Facebook 的最讚貼文
晶圓代工廠不願意大幅擴充,IC設計廠商只好自己買設備確保產能,雖然類似的案例不是沒有,像蘋果過去就會買設備給代工廠,但發生在IC設計產業,還真的挺有意思的。
【半導體設備市場發出「異常」信號】
近幾個月,半導體行業的熱點和主題一直是產能吃緊和漲價,已經非常成熟的IC設計+晶圓代工產業模式,分工明確,效率越來越高,這在客觀上也推升了產能吃緊程度。在這樣的產業背景下,近期出現了一系列十分吸引眼球的「新鮮」事件。
就在昨天,業界傳出消息,IC設計大廠聯發科為了鞏固電源管理IC產能,自掏腰包16.2億元新台幣採購了一批半導體設備,租給晶圓代工廠力積電搶產能。
由於5G需求大爆發,加上遠程辦公/教育需求持續旺盛,聯發科在2020上半年向力積電每月下單3000片12吋晶圓用於生產電源管理IC。進入下半年後,下單量快速拉昇到每月7000片,全年取得12吋電源管理IC用晶圓數量達到6萬片。即使如此,仍不能滿足客户訂單需求。基於此,預計到2021年,聯發科每月將從力積電獲得上萬片電源管理IC的12吋晶圓產能,全年取得電源管理IC晶圓數量將比2020年翻倍增長。
而聯發科的產能狀況只是整個市場的一個縮影,類似這樣的情況大量存在。
傳統上,只有晶圓代工廠、封測廠和IDM才會購買半導體設備用於自家的生產,而IC設計廠是無Fab模式,是不需要半導體設備這類重資產投資的,這也是當初產業由IDM分化為IC設計+晶圓代工模式的主要原因,即分工明確,提升了產業效率。
此次,聯發科採購半導體設備,在租給對應的晶圓代工廠的操作非常罕見。這也從一個側面反應出,當下晶圓代工產能吃緊狀況已經非常普遍,且程度很深,從而形成了巨量的市場空白。而量變必定引發質變,IC設計廠商權衡後,認為做出少有的購買半導體設備這一舉動,投入產出比依然為正,且後續帶來的收入非常可觀,只有如此,才會做出這樣的決定。可見,市場對產能的需求是多麼的大而強烈。
除了聯發科這一吸睛的操作之外,近期還有多種因產能吃緊而出現的不同尋常事件,如三星晶圓代工業務部針對旗下的8吋晶圓廠進行自動化擴建投資,以提高生產效率。
一般情況下,業界12吋晶圓產線為全自動化生產,也就是在無塵室中藉助架設在高處的運輸系統移動晶圓盒。不過,8吋晶圓盒仍由工作人員用搬運車運送。
據韓媒報道,三星已經在部分8吋晶圓廠的產線測試自動化運輸設備。這樣的自動化升級,需要投入大量的資金,據三星估計,如果要在所有8吋晶圓廠中導入自動化運輸設備,可能需要約870萬美元的附加投資。而且,這樣的投資也是有風險的,不能絕對保證取得預想的生產效果。
此外,由於產能越來越緊張,很多小型IC設計公司到處找產能而不得,即使是加價也拿不到,因此還上演過一些很是讓人心酸的悲情場面。
可見,無論是IC設計的代表聯發科,還是晶圓代工的代表企業三星,為了產能,都在不惜血本,甚至不約而同地改變了各自原有的經營模式。與此同時,規模較小的IC設計和晶圓代工廠則沒有那麼強大資金實力,能夠在這一大波機遇中分得的蛋糕就比較有限了,甚至有被「擠壓變形」的風險。
總體來看,這種產能嚴重吃緊的狀況,使得相關的IC設計廠商,晶圓代工廠,以及半導體設備廠這三方成為了最主要受益者。
晶圓代工催漲半導體設備
在IC設計廠商、晶圓代工廠和半導體設備廠這一鏈條上,晶圓代工廠與設備商直接產生聯繫,而晶圓代工廠的火爆,直接帶動着半導體設備市場的增長。據SEMI統計,今年9月,北美半導體設備製造商出貨金額達 27.5億美元,月增3.6%,年增40.3%,創今年新高,並創下連續12個月超過20億美元的佳績,還創下近 20 年來單月歷史新高。
SEMI 認為,2020年,隨着數據中心基礎建設和服務器存儲需求增加,加上疫情以及美中貿易戰加劇,供應鏈為預留安全庫存,帶動芯片需求提升,是帶動今年晶圓廠設備支出大幅增長的重要因素。
近期,台積電也針對資本支出做出展望,預計今年資本支出將貼近170 億美元,這也從一個側面反映出客户下單並未因疫情而減緩,需求相當強勁。
SEMI認為,這一波設備支出走強,佔晶圓製造設備銷售約一半的晶圓代工和邏輯製程支出貢獻最多,2020 年及 2021 年都維持個位數穩定增長;DRAM 和 NAND Flash 在2020 年支出將超過 2019 年,且在 2021 年增長幅度都將超過20%。
另外,晶圓廠設備包括晶圓加工、晶圓廠設施和光罩設備,預計 2020 年將增長 5%,受惠於內存支出復甦,以及先進製程與中國市場的大力投資,2021 年將大幅上升 13%。
按地區來看,台灣、中國與韓國都是 2020 年及 2021 年設備支出金額的領先市場,其中,台灣2020年設備支出在去年大增 68% 後,略微修正,預計 2021 年將回升,反彈幅度達10%。
由於台灣是全球範圍內晶圓代工業最發達的地區,這裏的半導體設備支出會明顯高於其它地區。而採購設備,本來都是晶圓代工廠做的,如今作為IC設計大廠的聯發科也加入這一採購大軍,無疑會進一步提升台灣在全球半導體設備市場的影響力。
IC設計廠商的重資產化
在過去的半個世紀,整個半導體行業一直是從單一的IDM向IC設計+晶圓代工這一分工合作方向發展,但最近幾年,特別是從2015年在全球掀起的半導體併購狂潮開始,整個產業似乎在從分散向整合方向演進。這其中,有相同業務模式公司之間的合併,也有不同業務模式公司的合併。與此同時,原本單一業務模式的廠商,也越來越多地在向複合業務模式方向發展。
典型代表就是台積電,該公司本來只做晶圓代工,但隨着市場地發展,進入本世紀第二個十年以後,台積電開始導入封裝測試業務,因為這樣可以進一步提升市場掌控力和話語權,提升產品上市速度。
另外,就是有越來越多的IC設計廠商涉足晶片生產過程,特別是封裝測試領域,相比於晶圓代工,IC設計廠商進入封測業務的投入相對少,門檻也會低一些。它們這樣做的主要目的同樣是提升市場掌控力和話語權,提升產品上市速度。最具代表性的就是CMOS圖像傳感器(CIS)領域,由於CIS在2019年出現了井噴,嚴重供不應求,促使一些CIS芯片設計廠商開始投入大量資金建廠、購置封測設備,從原來的fabless業務模式,逐步轉型為fab-lite。
此次,在產能嚴重吃緊的產業大環境下,聯發科直接購買半導體設備租給相應的晶圓代工廠,似乎在從另一個角度詮釋着IC設計業的變遷態勢,以後很可能會出現更多類似的現象。
最近幾個月,聯發科曝光率一直很高,這與華為有着很大的關係。由於受到貿易限制,華為原有的美國晶片元器件供應鏈受阻,特別是手機處理器、電源管理和無線連接晶片,而這些正是聯發科的強項,因此,華為向其發出了大量訂單,這在很大程度上導致了其產品的供不應求。
另外,還有消息稱,聯發科有希望拿下蘋果訂單,最有機會打進的是iPad或是iPhone 產品線,如果屬實的話,這將會進一步提升其2021年業績。或許,這也是該公司不惜花大錢購買設備租給晶圓代工廠,為其保證產能的一個重要原因吧。總之,如果能同時擁有華為和蘋果這兩大客户的話,前期多進行投資,是非常值得的。
嚐鮮
為了尋求產能支持,有些電源管理IC和MOSFET廠商正在考慮從8吋晶圓升級到12吋晶圓生產,不過,這種想法的可操作性不強,主要原因在於,用12吋晶圓生產MOSFET在技術層面沒有問題,但就目前的產業情況來看,成本難以接受。而起初的參與者,都屬於「嚐鮮」、吃螃蟹的。
此次,聯發科購買的半導體設備將租給力積電,主要是為了保證其電源管理IC產能。這裏就涉及到了「嚐鮮」的話題。具體來講,就是由於電源管理IC大多采用8吋晶圓製造,鮮少廠商使用12吋晶圓生產,因為12吋晶圓大多提供給邏輯製程使用,而力積電本來就具備DRAM技術,因此擁有12吋鋁製程產能,較適合量產電源管理IC技術,而台積電、聯電在12吋生產大多以銅製程,相比之下不適合量產電源管理IC,因此,聯發科才會罕見採購設備回租給力積電,以鞏固其未來電源管理IC產能。
聯發科似乎有「嚐鮮」、開創新業務和模式的傳統。早在20年前,當時的聯發科在業內還是岌岌無名的晚輩,當時,該公司憑藉「一站式」的手機方案,即為手機客户提供主晶片和參考設計,從而解決了手機80%的設計工作,客户只需要完成後續的20%工作就可以了。一舉統治了山寨機市場,並由此打下了立足產業的基礎,才有機會發展壯大到今天。
目前,ASIC設計服務正在興起,聯發科的ASIC設計服務在業內也是一絕,也是較早投入發展該業務的半導體廠商。目前,在提供ASIC設計服務的企業裏,聯發科是數一數二的。不久前,有消息稱,當下在處理器市場熱得發燙的AMD將ASIC設計服務訂單交給了聯發科,也從側面展現出了其ASIC設計實力。
如今,聯發科又開始涉足半導體設備業務。可以説,該公司一直走在不斷嚐鮮的路上。
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