最近，成熟制程再一次成為半導(dǎo)體行業(yè)焦點。

主要體現(xiàn)在三個方面：一、中國大陸進口和制造先進制程芯片受阻，相關(guān)需求方正在想辦法解決，一種解決方案就是退而求其次，用相對成熟制程的芯片進行替代；二、臺積電考慮加大成熟制程產(chǎn)能，以及針對客戶具體需求，進一步開發(fā)特殊制程；三、三星加大成熟制程芯片委外代工比例，將更多資源和精力投入到先進制程上面，提升針對臺積電的競爭力。

這里說的成熟制程工藝，是廣義上的，包括40nm以上的傳統(tǒng)制程工藝，以及10nm以上的、比7nm／5nm／3nm等先進制程成熟的工藝。

自2020年疫情爆發(fā)以來，成熟制程芯片供不應(yīng)求，晶圓廠產(chǎn)能利用率高漲，相關(guān)市場相當(dāng)火爆。但進入2022年以后，成熟制程芯片市場行情急轉(zhuǎn)直下，由于需求快速減弱，使得這些芯片需求下滑速度超出預(yù)期，以聯(lián)電為代表的主攻成熟制程芯片的晶圓代工廠不得不下調(diào)新訂單報價，最多達兩成。就在市場一片唱衰之時，近期似乎又出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機。

受制于美國管控，多家中國大陸企業(yè)無法進口或制造采用先進制程的高性能芯片，這使得一部分企業(yè)考慮改用更多的成熟制程芯片來取代單一先進制程芯片。具體來講，如果往常僅需要一個先進制程芯片，可以通過“化整為零”的方式，改用3個、5個、甚至更多成熟制程堆疊或重新設(shè)計取代，不過，這樣做會增加系統(tǒng)設(shè)計空間，并增加成本，但為解燃眉之急，也不得不如此了。

如果以上方案大面積鋪開，可使成熟制程需求大幅增加，在晶圓代工成熟制程產(chǎn)能面臨供過于求壓力之際，這種替代方案有望填補相關(guān)產(chǎn)能利用率，這使得中國大陸和中國臺灣主打成熟制程芯片制造的晶圓代工廠喜上眉梢。

中國臺灣力積電董事長黃崇仁就表示，近期，轉(zhuǎn)單效應(yīng)明顯，很多客戶都在詢問該公司成熟制程的產(chǎn)能及相關(guān)情況。

臺積電加強特殊制程服務(wù)

臺積電預(yù)計2023年先進制程，特別是7nm／6nm芯片的產(chǎn)能利用率會下降，幅度大概在10％～20％，在這種情況下，該晶圓代工龍頭考慮在相對成熟制程工藝上做文章，如加大相關(guān)產(chǎn)能，以及針對客戶具體需求，進一步開發(fā)特殊制程，以保證公司的整體產(chǎn)能利用率。特殊制程不限于成熟制程，一些10nm以下的先進制程節(jié)點也可以定制化。

與成熟制程相比，先進制程有短板。一是上游IC設(shè)計費用越來越高，先進制程可以為芯片提供良好的功耗比，但是其代際設(shè)計費用增速越來越高，例如，設(shè)計7nm芯片的成本超過3億美元。而成熟制程的成本相對低很多。

成熟制程主要用來制造中小容量的存儲芯片、模擬芯片、MCU、電源管理（ PMIC）、驅(qū)動IC、傳感器、射頻芯片等。

在特殊制程工藝方面，市場對OLED驅(qū)動芯片需求量很大，多數(shù)采用的是80nm、40nm制程工藝，在此基礎(chǔ)上，以聯(lián)電為代表的晶圓代工廠將這些芯片制造導(dǎo)入到了28nm上，而在MCU的特殊工藝方面，相關(guān)廠商也在持續(xù)發(fā)展。

從需求側(cè)來看，特殊制程工藝的市場應(yīng)用前景廣闊，具備吸納更多企業(yè)在各自特色領(lǐng)域內(nèi)做精做強的基礎(chǔ)。目前來看，MCU、模擬電路和分立器件這三大類芯片占整體市場的份額接近 50％，且發(fā)展更加穩(wěn)健，為特殊制程工藝應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。更加值得關(guān)注的是，與先進制程相比，特殊制程在晶圓代工業(yè)務(wù)模式上滲透率相對較低，傳統(tǒng)邏輯器件方面，除了英特爾外，主要廠商基本采用“設(shè)計－代工－封測”的分工合作模式，而在模擬器件、MCU、分立器件領(lǐng)域，仍然以IDM自家生產(chǎn)為主。這使得成熟制程工藝代工業(yè)務(wù)的拓展有了更大空間。

另外，特殊制程的供應(yīng)商在盈利能力方面的波動性相對較小，一方面，需求端的穩(wěn)定性使廠商在經(jīng)營管理方面的可預(yù)期性更強，另一方面，由于制程的成熟度相對較高，在設(shè)備支出和研發(fā)投入規(guī)模方面，特殊制程工藝相對較小，使其在成本控制方面具備優(yōu)勢。

對于臺積電而言，發(fā)展成熟和特殊制程工藝具備先天優(yōu)勢，據(jù)Counterpoint Research統(tǒng)計，該公司成熟制程（節(jié)點≥40nm）產(chǎn)能在全球晶圓代工廠商中排名第一，市占率達到28％，之后是聯(lián)電（13％），三星（10％）。今年第三季度，臺積電46％的銷售額來自成熟和特殊制程節(jié)點。

三星全面追趕臺積電

近些年，三星一直專注于開發(fā)最先進制程工藝技術(shù)，以提升對臺積電的競爭力。2019年，三星在全球首次推出了使用極紫外（EUV）光刻設(shè)備的7nm工藝，2022年6月，該公司先于臺積電量產(chǎn)了3nm制程芯片，并于近期制定了2027年量產(chǎn)1．4nm制程芯片的計劃。

率先量產(chǎn)3nm芯片，使得三星在追趕臺積電的路上緩了一口氣，而原本計劃下半年量產(chǎn)的臺積電，由于大客戶蘋果對其初代3nm制程方案的性價比不滿意，未能采用，從而使得該晶圓代工龍頭至今仍未出貨3nm制程芯片。這樣，三星在3nm嘗鮮年度稍占上風(fēng)。

或許是受到了鼓舞，三星要將更多的資源和精力投入到先進制程工藝的研發(fā)和量產(chǎn)上，以進一步提升對抗臺積電的能力。最近，據(jù)韓國媒體報道，三星考慮將旗下更多成熟制程芯片委外代工，除了已有的晶圓代工伙伴聯(lián)電之外，還會新增世界先進和力積電為其代工芯片。

目前，三星System LSI事業(yè)部把包括智能手機應(yīng)用處理器（AP）在內(nèi)的先進制程芯片生產(chǎn)交由自家的晶圓代工部門進行，同時把面板驅(qū)動IC和CIS傳感器等能夠用14nm這類較為成熟制程生產(chǎn)的芯片委托給聯(lián)電制造。

在過去的三年里，三星一直專注于開發(fā)最先進制程節(jié)點，特別是5nm、4nm和3nm，爭取首發(fā)，且爭奪更多客戶，以追趕臺積電。不過，就晶圓代工市場份額而言，三星與臺積電的差距依然很大（18％和54％），之所以如此，除了先進制程領(lǐng)先外，還有一個很重要的原因：臺積電憑借其壓倒性的產(chǎn)能優(yōu)勢，在占晶圓代工市場半壁江山的成熟／特殊制程工藝領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。

為了與臺積電競爭，除了將一部分相對成熟制程芯片委外代工，三星還在強化定制化程度較高的特殊制程，因為這部分客戶的粘性較強，具備長期發(fā)展?jié)摿?，其中還不乏大客戶。這方面，三星與臺積電不謀而合。

例如，在CIS圖像傳感器方面，除了現(xiàn)有的28nm工藝外，三星還將引入17nm制程用于高端產(chǎn)品的生產(chǎn)。三星還計劃加強對用于制造汽車芯片和射頻芯片的8nm節(jié)點的投資，預(yù)計2023年產(chǎn)能將比2019年擴大1．5倍。

據(jù)悉，三星晶圓代工部門計劃到2024年將特殊制程節(jié)點的數(shù)量增加10個或更多，到2027年，三星的特殊制程工藝產(chǎn)能將比2018年增長2．3倍。

成熟制程前景廣闊

據(jù)IC Insights統(tǒng)計和預(yù)測，在全球市場，先進制程（10nm以下）增長勢頭最為迅猛，但從整體來看，成熟制程（這里是廣義上的，包括10nm以上的全部制程工藝）的市場空間巨大，且呈現(xiàn)較為穩(wěn)定的發(fā)展態(tài)勢。具體如下圖所示。

據(jù)統(tǒng)計，10nm －20nm制程市場占比本來是最大的，2019年接近40％，該范圍內(nèi)的主力制程是16nm（主要由臺積電提供），14nm（主要由三星、英特爾和格芯提供），12nm（主要由臺積電和格芯提供）。芯片種類主要是邏輯芯片和高性能的存儲芯片。

隨著10nm以下先進制程的崛起，10nm －20nm的市占率正在被蠶食，不過，以臺積電和三星為代表的晶圓代工大廠，不約而同地在發(fā)展特殊制程工藝，以加強用戶粘性，保證產(chǎn)能利用率，而相當(dāng)大一部分特殊制程位于10nm －20nm這一區(qū)間內(nèi)。另外，以三星、SK海力士和美光為代表的存儲器制造IDM正在開發(fā)新制程存儲芯片，相關(guān)制程節(jié)點也在10nm －20nm這一區(qū)間內(nèi)。因此，該市場的發(fā)展空間依然很大。

20nm－40nm制程的市占率一直都比較低，且隨著時間的推移，將從13．4％，下降到6．7％。

在20nm－40nm這一區(qū)間內(nèi)，主要有20nm，22nm，28nm和32 nm，而從性價比角度看，28nm無疑是最優(yōu)的，其它幾種制程節(jié)點的應(yīng)用都比較有限。前些年，28nm的市占率還是比較高的，但隨著先進制程的不斷更新，邏輯芯片制程大都采用20nm以下制程了，而存儲三巨頭也都在向10nm＋領(lǐng)域拓展。與此同時，大量的模擬和功率芯片本就不需要先進制程。因此，28nm制程似乎不像前些年那么香了，不過，近兩年，臺積電和聯(lián)電等晶圓代工廠紛紛在日本、歐洲和中國大陸新建28nm制程晶圓廠，使得這一最具性價比的節(jié)點再次展現(xiàn)出了生命力和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

可以看出，40nm以上的成熟制程，無論是180nm以下，還是180nm以上的，市占率都很穩(wěn)定。這也正是諸多晶圓代工廠長期專注于成熟工藝，而不向先進制程投入過多資本和精力的底氣所在。無論先進制程如何發(fā)展，未來，成熟制程工藝市場依然很廣闊。

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