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全球晶圓價格劇跌 中國廠家的機會還是挑戰(zhàn)

2016-09-05
關(guān)鍵詞: 晶圓 SEMI 12寸 8寸

       中國大陸價格從 RMB 4.7~4.9 / pc 快速下跌至 RMB 4.5 / pc 以下,中國臺灣方面也普遍低于 US$ 0.62 / pc,在上周最低價轉(zhuǎn)眼會變?yōu)楸局茏罡邇r的情況下,更加速矽晶圓最新報價屢創(chuàng)新低。

  全球矽晶圓價格劇跌

  不僅中國市場持續(xù)冷清,美、日、歐、印等市場也需求平淡,市場仍期待中國大型電站開始招標、拉貨,訂單量才能開始回溫。且本次價格跌幅過深,又需待第四季一線大廠庫存陸續(xù)消化后,才能讓需求反映在價格上,顯然 10 月情勢并不樂觀。

  各地多晶硅已如預(yù)期開始出現(xiàn)緩跌,后續(xù)多晶硅跌勢也將帶動矽晶圓持續(xù)跌價。且多晶硅價格較慢反映市場現(xiàn)況,預(yù)期未來跌幅也將加劇,今年底難見反彈。

   多晶硅晶圓一、二線廠 8 月僅微幅降低稼動率,使得庫存持續(xù)累積,9 月出現(xiàn)再一波的降幅。尤其電池片廠的低稼動率,也讓矽晶圓成交量驟降,矽晶圓廠為求訂單,帶動本周價格大幅下滑。中國大陸價格從上周 RMB 4.7~4.9 / pc 快速下跌至 RMB 4.5 / pc 以下,中國臺灣方面也普遍低于 US$ 0.62 / pc,在上周最低價轉(zhuǎn)眼會變?yōu)楸局茏罡邇r的情況下,更加速矽晶圓最新報價屢創(chuàng)新低。

  電池片是目前跌幅最深的區(qū)段,成交價多讓電池片廠大 幅虧損,訂單多做多虧。9 月情況更加低迷,單晶幾無需求,中國臺灣電池片廠稼動率持續(xù)下探,平均稼動率低于五成,價格也低于 US$ 0.215 / W,需求不見回溫、庫存累積,也使得電池片價格無法在 9 月落底。

  所幸,中國大陸地區(qū)“領(lǐng)跑者計劃”需采用高效電池,單、多晶 perc 產(chǎn)品近期詢問度高,雖中國臺灣地區(qū) perc 量產(chǎn)的量與效率首屈一指,但一般電池的跌幅也帶動 perc 價格跌價明顯,目前轉(zhuǎn)換效率 20.8% 的單晶 perc 價格已到 US$ 0.28 / W 上下,多晶 perc 則約在 US$ 0.255~0.26 / W 之間。

  中國大陸地內(nèi)需模組現(xiàn)貨價格已至 RMB 2.95~3.15 / W 之間,約等同 US$ 0.39 / W 左右。持續(xù)創(chuàng)低的價格也影響過去價格較高的市場,美、日價格下跌快速,使得全球模組廠同樣面臨極大的挑戰(zhàn)。

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  矽晶圓2015營收持續(xù)下滑

  SEMI(全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會)之 SiliconManufacturers Group(SMG)最新公布的年終分析報告顯示,2015 年全球矽晶圓出貨面積相較上年成長 3%;在營收表現(xiàn)則較 2014 年衰退 6%。

   2015年全球矽晶圓出貨面積總計 10,434 百萬平方英寸(million square inches,MSI),優(yōu)于 2014 年10,098 百萬平方英寸紀錄。SEMI 臺灣區(qū)總裁曹世綸表示,“半導(dǎo)體矽晶圓出貨在 2015 年度仍表現(xiàn)強勁,且創(chuàng)新紀錄。然而這卻不足以彌補進一步價格下滑和匯率的沖擊。矽晶圓營收方面則于 2015 年持續(xù)下滑?!?/p>

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  ?。⊿ource:SEMI(2016 年 2 月)) 注:以上出貨數(shù)據(jù)僅限半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域,不含太陽能相關(guān)應(yīng)用。 以上引述的所有數(shù)據(jù)包括原始測試晶圓片(virgin test wafer)、外延矽晶圓(epitaxial siliconwafer)等拋光矽晶圓(polished silicon wafer),也有晶圓制造商出貨予終端使用者的非拋光矽晶圓(non-polished silicon wafer)。

  什么是晶圓?

  說道晶圓,在半導(dǎo)體的新聞中,總是會提到以尺寸標示的晶圓廠,如 8 寸或是 12 寸晶圓廠,然而,所謂的晶圓到底是什么東西?其中 8 寸指的是什么部分?要產(chǎn)出大尺寸的晶圓制造又有什么難度呢?以下將逐步介紹半導(dǎo)體最重要的基礎(chǔ)——「晶圓」到底是什么。

  晶圓(wafer),是制造各式電腦芯片的 基礎(chǔ)。我們可以將芯片制造比擬成用樂高積木蓋房子,藉由一層又一層的堆疊,完成自己期望的造型(也就是各式芯片)。然而,如果沒有良好的地基,蓋出來的房 子就會歪來歪去,不合自己所意,為了做出完美的房子,便需要一個平穩(wěn)的基板。對芯片制造來說,這個基板就是接下來將描述的晶圓。

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   首先,先回想一下小時候在玩樂高積木時,積木的表面都會有一個一個小小圓型的凸出物,藉由這個構(gòu)造,我們可將兩塊積木穩(wěn)固的疊在一起,且不需使用膠水。 芯片制造,也是以類似這樣的方式,將后續(xù)添加的原子和基板固定在一起。因此,我們需要尋找表面整齊的基板,以滿足后續(xù)制造所需的條件。

   在固體材料中,有一種特殊的晶體結(jié)構(gòu)──單晶(Monocrystalline)。它具有原子一個接著一個緊密排列在一起的特性,可以形成一個平整的原子 表層。因此,采用單晶做成晶圓,便可以滿足以上的需求。然而,該如何產(chǎn)生這樣的材料呢,主要有二個步驟,分別為純化以及拉晶,之后便能完成這樣的材料。

如何制造單晶的晶圓

  純化分成兩個階段,第一步是冶金級純化,此一過程主要是加入碳,以氧化還 原的方式,將氧化硅轉(zhuǎn)換成 98% 以上純度的硅。大部份的金屬提煉,像是鐵或銅等金屬,皆是采用這樣的方式獲得足夠純度的金屬。但是,98% 對于芯片制造來說依舊不夠,仍需要進一步提升。因此,將再進一步采用西門子制程(Siemensprocess)作純化,如此,將獲得半導(dǎo)體制程所需的高純度多晶硅。

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▲硅柱制造流程(Source: Wikipedia)

   接著,就是拉晶的步驟。首先,將前面所獲得的高純度多晶硅融化,形成液態(tài)的硅。之后,以單晶的硅種(seed)和液體表面接觸,一邊旋轉(zhuǎn)一邊緩慢的向上 拉起。至于為何需要單晶的硅種,是因為硅原子排列就和人排隊一樣,會需要排頭讓后來的人該如何正確的排列,硅種便是重要的排頭,讓后來的原子知道該如何排 隊。最后,待離開液面的硅原子凝固后,排列整齊的單晶硅柱便完成了。

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▲單晶硅柱(Souse:Wikipedia)

   然而,8寸、12寸又代表什么東西呢?他指的是我們產(chǎn)生的晶柱,長得像鉛筆筆桿的部分,表面經(jīng)過處理并切成薄圓片后的直徑。至于制造大尺寸晶圓又有什么 難度呢?如前面所說,晶柱的制作過程就像是在做棉花糖一樣,一邊旋轉(zhuǎn)一邊成型。有制作過棉花糖的話,應(yīng)該都知道要做出大而且扎實的棉花糖是相當(dāng)困難的,而 拉晶的過程也是一樣,旋轉(zhuǎn)拉起的速度以及溫度的控制都會影響到晶柱的品質(zhì)。也因此,尺寸愈大時,拉晶對速度與溫度的要求就更高,因此要做出高品質(zhì) 12寸晶圓的難度就比 8寸晶圓還來得高。

  只是,一整條的硅柱并無法做成芯片制造的基板,為了產(chǎn)生一片一片的硅晶圓,接著需要以鉆石刀將硅晶柱橫向切成圓片,圓片再經(jīng)由拋光便可形成芯片制造所需的硅晶圓。

  主要晶圓代工廠(排列不分先后)

  1、格羅方德

  由AMD拆分而來、與阿聯(lián)酋阿布扎比先進技術(shù)投資公司(ATIC)和穆巴達拉發(fā)展公司(Mubadala)聯(lián)合投資成立的半導(dǎo)體制造企業(yè)。

  GLOBALFOUNDRIES公司總部和AMD一樣都設(shè)在美國加州硅谷桑尼維爾,旗下?lián)碛械聡吕鬯诡D、美國奧斯汀和紐約州(建設(shè)中)等多座工廠,員工總數(shù)約3000人。

  廠區(qū):

  新加坡:2廠.3廠.3E,5廠.CSG(8寸廠)Woodlands wafer PARK

  美國奧斯汀:7廠(12寸)位于德克薩斯州奧斯汀市

  德國:1廠位于德累斯頓

  美國紐約:2廠位于紐約州薩拉托加縣Luther Forest科技園區(qū)

  2、三星電子

  三星電子是韓國最大的電子工業(yè)企業(yè),同時也是三星集團旗下最大的子公司。1938年3月它于韓國大邱成立,創(chuàng)始人是李秉喆?,F(xiàn)任會長是李健熙,副會長是李在镕和權(quán)五鉉,社長是崔志成,首席執(zhí)行官是由權(quán)五鉉、申宗鈞、尹富根三位組成的聯(lián)席CEO。

  3、富士通

  Fujitsu(富士通)是世界領(lǐng)先的日本信息通信技術(shù)(ICT)企業(yè),提供全方位的技術(shù)產(chǎn)品、解決方案和服務(wù)。在全球擁有約159,000名員工,客戶遍布世界100多個國家。

  1935年,古河電工和德國西門子公司成立聯(lián)合公司,從事軍用和民用通訊設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn),這就是今天的富士通。富士通創(chuàng)業(yè)初期資本只有300萬日元,員工700人,工廠設(shè)在川崎市中原,創(chuàng)業(yè)初期工廠只是幾排簡陋的老式廠房,直到1938年才具有比較像樣的廠房。

  半導(dǎo)體產(chǎn)品:專用集成電路/晶圓代工服務(wù)、模擬產(chǎn)品、存儲器產(chǎn)品、微控制器

  4、英特爾

  英特爾公司[1] 是美國一家主要以研制CPU處理器的公司,是全球最大的個人計算機零件和CPU制造商,它成立于1968年,具有46年產(chǎn)品創(chuàng)新和市場領(lǐng)導(dǎo)的歷史。1971年,英特爾推出了全球第一個微處理器。

  2016年4月底,英特爾公司發(fā)言人證實,原定在2016年推出的移動處理器凌動產(chǎn)品線的兩個新版本將會取消發(fā)布,換言之,英特爾已退出智能手機芯片市場。

  5、海力士

  Hynix海力士芯片生產(chǎn)商,源于韓國品牌英文縮寫“HY”。海力士即原現(xiàn)代內(nèi)存,2001年更名為海力士。海力士半導(dǎo)體是世界第三大DRAM制造商,也在整個半導(dǎo)體公司中占第九位。

  6、臺積電

  臺灣積體電路制造公司,簡稱臺積電、TSMC,是臺灣一家半導(dǎo)體制造公司,成立于1987年,是全球第一家、以及最大的專業(yè)集成電路制造服務(wù)(晶圓代工)企業(yè),總部與主要工廠位于新竹科學(xué)園區(qū)。2013年營收19.85億美元,晶圓代工市占率46%,為全球第一。

  荷蘭飛利浦公司持股14%,行政院持股12%。

  7、聯(lián)電

  聯(lián)電成立于1980年,為臺灣第一家半導(dǎo)體公司。集團旗下有5家晶圓代工廠,包括聯(lián)電、聯(lián)誠、聯(lián)瑞、聯(lián)嘉以及最新投資的合泰半導(dǎo)體,是全球半導(dǎo)體投資第四大。

  公司全名:聯(lián)華電子股份有限公司

  成立:1980年

  公司總部:臺灣新竹市新竹科學(xué)園區(qū)力行二路3號

  分公司:晶圓廠:臺灣、新加坡

  服務(wù)據(jù)點:臺灣、日本、新加坡、美國、歐洲

  員工總數(shù):全球共計超過13,000人

  核心能力:聯(lián)電為純晶圓專工公司,具有內(nèi)部自行研發(fā)的能力生產(chǎn)世界級的8吋、12吋晶圓。

  制程技術(shù):0.45微米-28納米制程,高壓、射頻、混合信號、邏輯、CMOS影像感測與嵌入式非揮發(fā)性記憶體制程

  董事長:洪嘉聰

  CEO:孫世偉博士

  8、中芯國際

  中芯國際集成電路制造有限公司(“中芯國際”,紐交所代號:SMI,港交所股份代號:981),是世界領(lǐng)先的集成電路芯片代工企業(yè)之一,也是中國內(nèi)地規(guī)模最大、技術(shù)最先進的集成電路芯片制造企業(yè)。主要業(yè)務(wù)是根據(jù)客戶本身或第三者的集成電路設(shè)計為客戶制造集成電路芯片。中芯國際是純商業(yè)性集成電路代工廠,提供 0.35微米到28納米制程工藝設(shè)計和制造服務(wù)。

  9、力晶半導(dǎo)體

   力晶在設(shè)立之初即和日本三菱電機締結(jié)技術(shù)、生產(chǎn)與銷售的策略聯(lián)盟;目前則與日本DRAM大廠爾必達(Elpida)合作產(chǎn)銷最尖端DRAM產(chǎn)品。另一方 面,力晶亦為日商瑞薩科技(Renesas TechnologyCorp.)的主要代工夥伴,發(fā)展系統(tǒng)晶片(System LSI)產(chǎn)品。

  10、華虹半導(dǎo)體

   華虹半導(dǎo)體有限公司是中國領(lǐng)先的半導(dǎo)體制造服務(wù)企業(yè)之一,專門為國內(nèi)外客戶提供高品質(zhì)集成電路產(chǎn)品和增值服務(wù)。公司注冊地為香港,通過在中國設(shè)立的運營 子公司從事半導(dǎo)體制造業(yè)務(wù),擁有兩座8英寸芯片代工廠,晶圓總產(chǎn)能達每月86,000片。公司在嵌入式非易失性存儲器、0.13微米BCD、鍺硅 BiCMOS、分立器件等工藝和產(chǎn)品方面具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。

  11、武漢新芯

  武漢新芯,2006年4月注冊成立。坐落于東湖開發(fā)區(qū)高新四路18號,占地531畝。主營集成電路及相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)、研發(fā)、設(shè)計、銷售;貨物進出口、代理進出口、技術(shù)進出口。

  12、華微

  公司現(xiàn)擁有員工近2000人,研發(fā)人員占公司總?cè)藬?shù)的20%。公司占地面積近30萬平方米,建筑面積13.5萬平方米,凈化面積17000平方米,主要凈化級別為0.3微米百級。公司于2001年3月在上海證券交易所上市,為國內(nèi)分立器件行業(yè)首家上市公司。

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