全球半导体产业发展现况--12吋晶圆厂投资现况与进入时机的探讨（DOC 89页）

精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料全球半导体产业发展现况12吋晶圆厂投资现况与进入时机的探讨2001年是12吋晶圆厂正式量产的元年，有志于尽早跨入12吋晶圆生产之业者已陆续在2000年上半发表较确切的计划，不过部份世界级业者则仍按兵不动。依照日本IDC的调查，全球正有32条12吋生产线在规划中。不过依全球电子报研究中心的观察，真正已明确宣布的12吋晶圆厂依然有限，大致是Intel有三座、台积电有三座、联电一座、Trecenti（日立／联电）一座、NEC／日立一座、TI一座、Infineon一座、NEC一座、茂德一座、茂硅一座等共约15座。其它业者或已有表达构建的意愿（如力晶、硅统、Chartered等），或有试产的计划（如Philips和STMicro），但并未正式揭露细节。当中态度最积极的首推台湾业界，日本IDC估计共有23条线在计划中，占了全球的七成。然而能在短期内看到结果产出的自属联电／日立合资的Trecenti和本土第一的台积电。Intel对12吋厂突然一改原来的沉默，在2000年上半年陆续宣布三座12吋新厂，包括原先规划8吋厂的亚利桑那州「Fab22」、爱尔兰「Fab24」，皆展现其积极的态度。◆业界冷热两样情除了台积电、联电、日立和Intel外，NEC也是典型的热衷业者，除了和日立合资的DRAM专用晶圆厂外；另在加州筹设晶圆厂一座，原先计划的关西新8吋厂，曾一度有改为12吋厂的念头，但因规划的驱动IC生产线，需搭配后段TCP构装必要的金属凸粒形成，不利于改用12吋线，遂而作罢。DRAM制造商免不了需要12吋厂以提升竞争力，茂德已取得Infineon的技术授权。然而并非所有业者都对12吋厂抱持正面看法。Sony旗下的SCE（Sony计算机娱乐）在2000年特追加600亿日圆在原计划的1250亿日圆投资额上，兴建的两座新晶圆厂，新厂仍为8吋厂，生产「EmotionEngine」CPU。SCE社长久多良木健以为12吋厂仅适用少样大量生产，单一产品月生产量至少1万片。仓促将12吋厂用来生产不具此特质的产品，无异是一种自杀行为。而依其定义，消费性产品（如PS2）所需的芯片具有此规模，最适合12吋生产；唯可能考虑技术成熟度问题，SCE最后仍决定兴建8吋厂。无独有偶的，其对手松下亦认为12吋厂最利于诸如DVD、行动电话手机芯片等需求量高产品之生产。但松下旗下半导体社长古池进，却不同意业界以为系统IC（SOC）不适合在12吋厂生产的说法。通常系统IC具有多样少量的特色，古池进社长则以为系统IC必须朝量多的领域努力，才可能成功，并让12吋厂发挥其效益。尽管如此，松下在2000年的1300亿日圆投资额中，仍坚持8吋厂的兴建。换言之Sony和松下虽看好12吋的潜力，却不以为现在是正确的投入时机。富士通和AMD合资的FASL第三晶圆厂，是否采用12吋生产线，也还举棋不定；而有鉴于闪存Flashmemory短缺现象仍存在，富士通较倾向采用12吋生产线。全球12吋晶圆厂兴建计划(一)工厂名称投资金额(亿美元)月产能(千片)产品制程(μm)动工时间生产时间精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料日本NEC/日立广岛1520256M~1GDRAM2000/H22002NEC加州1520系统芯片2000/H12002Trecenti(日立/联电)茨城77.5(初期)18(最终)Flash/PLD0.132000/42001/1富士通FASLFab320Flash未定东芝2000/H22002~2003NFI关东地区1212代工20012002美国Intel爱尔兰(Fab24)20CPU0.132001/H2Motorola新墨西哥州21CPU0.132002亚利桑那州(Fab22)21CPU0.132000/Q12002MOS172001TIDMOS60.132001/H2Micron犹他州DRAM0.152001南韩三星Fab1145DRAM0.132002/Q1现代－DRAM2002欧洲Infineon德勒斯登2000/22001/H2其它Philips/STMicro1(试产)2000/42001CharteredFab7原8吋厂考虑改为12吋厂2000/42001Source：全球电子报《研究中心》整理全球12吋晶圆厂兴建计划(二)工厂名称投资金额(亿美元)月产能(千片)产品制程(μm)动工时间生产时间台湾台积电Fab6B试产代工0.152000/11Fab1425~300.132001/Q4Fab1225~300.132002/Q1联电Fab12A307(初期)40(最终)代工0.152002/Q2华邦Fab6DRAM0.132002/Q1旺宏Fab420(含8吋厂,Fab3)Flash,MaskROM2001/Q22002世界先进Fab2(同台积电Fab12)25~30DRAM，代工0.132002/Q1力晶Fab2150.132000/H22002/Q1南亚Fab325DRAM0.132003茂硅集团Fab3-225DRAM0.14~0.12001/Q4Fab4(加拿大)25系统芯片0.14~0.122001/Q12002硅统Fab2－－PC芯片组、绘图IC0.182001/Q4Source：全球电子报《研究中心》整理◆三星认为2001年第三季量产技术方成熟，Sony鼓吹小型生产线南韩业界向来是扩厂的急先锋，在12吋晶圆厂的建设上,自不落人后，出乎意料的是三星在多个12吋厂的建设计划上，并非以其所擅长的DRAM为初期的产品，而是以逻辑产品为主，三星的理由是DRAM需多形成电容，此制程程序容易造成瓶颈。三星认为12吋厂建设的主要考量因素在于设备的成熟与否。在2001年第2季时，精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料所有的装置或可达量产的层次，在第3季后方可正式迈入量产，三星是在1999年第三季时导入实验性质12吋生产线，大致可达60%的良率，并搜集了304个相同项目数据，只有34个有问题，当中有14个较难解决，待逐步克服后，即可迈入量产的阶段。Sony则强调小型生产线的12吋厂具有较高的生产效率。该公司以为半导体市场的主要产品已由内存日渐转向至逻辑产品，特别是系统芯片，市场年年激增。至于芯片和CPU、DRAM的型态不同属于多样少量，比DRAM、CPU等泛用产品的需求变动来得激烈，故未来半导体市场的生产应重视高效率，低投资风险和更具弹性的生产机制，小型生产线正好能满足上述需求，在Sony的定义下，月产3000片最符合高效益。日立和联电合资的Trecenti看法和Sony相似，唯认为初期月产7000片最适宜。依照其对8吋转换成12吋的投资效益评估，月产7000片可保持最起码的效益，低于此规模效率就会减少。7000片×12吋换算成8吋即有1万6千片之谱，已不算小，却能依照当时市场状况调整产能，较能贴近半导体循环周期变化，减少过去预测失准所造成的投资风险。◆2003~4年后应是构建12吋厂较适合时机目前对12吋厂的疑虑大多来自于设备及技术的不确定性依然存在。日本大部份的半导体制造商在2000年5月时，大都同意有八成的12吋厂设备已经完成就绪可以量产，但CMP（化学机械研磨）装置的完成度仍低，令人担忧。当然技术的问题迟早可以解决，切入的时机却和能否成功息息相关。迈入更大尺寸晶圆的动机在于取得更好的生产效益，降低成本。依据Intel的说法，一片12吋晶圆的晶粒产出是8吋晶圆的2.4倍，每晶粒的成本可以降低30%。如果未来数年内，AMD无法带来更大的压力，Intel仍可在CPU的设计上占有优势，而欲维持近乎寡占地位的Intel绝对需要更多新的12吋厂；一方面降低成本，增加对AMD低价策略的竞争力，另一方面满足市场成长的需求。12吋相对于8/6吋的晶粒产出效益（以DRAM为例）尺寸别面积比可容纳64MDRAM的晶粒数/比率128MDRAM的晶粒数/比率6吋1222/193/18吋1.77404/1.82195/2.0912吋4959/4.32454/4.88Source：日本IDCCPU对Intel是个独特的个案，该公司受到半导体景气与否的影响，要比其它业者来得低。可是大部份的业者并不具备Intel此近乎独占又量大的产品条件，受景气波动的影响大，在12吋生产线的高产出、低成本正面效应尚未发生的情况下，半导体供过于求的现象恐将先行发酵，那么12吋厂的优点不仅荡然无存，还反而会变成沉重的负担。依照WSTS2000年5月的最新预测，半导体市场成长在2000年达最高峰之后，将往下滑落。大部份的业者赶在2001~2年开始生产，而随即而来的一年后可能出现需求减缓，将面对较大的风险。因此，考虑设备的成熟度和景气循环问题，或许2003~4年以后是开始构筑12吋厂较正确的时机，两年后在产能渐迈入高峰时，应可衔接下一个景气周期。精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料当然每个业者在决定12吋厂的兴建时，未必把时机列为第一优先考量。联电把和日立的合资案，视为策略性的跨国合作，并借重日立在业界的威望，顺道成为进入12吋量产的第一家业者。台积电在12吋的规划原本较为保守，受到联电／日立案的刺激，不惜一切要争回一口气，乃提前在Fab6B装机，争面子而不争里子的味道十足。8吋转移至吋12吋晶圆厂的成本结构差异铝/SiO2铜/Low-k0.25μm0.18μm0.13μm8吋每片晶圆成本(美元)143722216972122平均每平方公分成本4.585.406.7612吋每片晶圆成本(美元)230326633328平均每平方公分成本3.263.774.718吋转换至12吋每片晶圆成本增加率60%57%57%平均每平方公分成本增加率-29%-30%-30%Source：Sematech在1998年半导体跌落谷底而奄奄一息的旺宏，因Flash而在2000年咸鱼翻身，藉12吋厂取得和三菱合作的着力点。茂硅则以在加拿大的投资，做为旁及于茂德的另一事业主轴，唯其技术来源和合作伙伴对象仍是一团谜，未来这些热衷12吋厂的业者是否仍能维持热度，恐要令人怀疑。不过也有人认为在2000~2002年当中，8吋厂的投资明显减少，12吋厂又来不及衔接的情况下，将产生空窗期，半导体产能将有再陷入不足的可能性。故未来的供需变因将更显复杂。全球半导体市场预测1997199819992000200120022003市场规模(成长率)137203(4%)125612(-8.4%)149379(18.9%)－－－－1999秋预测－－－172254(18.7%)199146(15.6%)223485(12.2%)－2000春新预测－－－195656(30.6%)234416(20.2%)266287(13.6%)288979(8.5%)Source：WSTS／全球电子报《研究中心》整理单位：百万美元精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料封装制程对半导体产业结构影响日巨传统上和测试一样，封装只是半导体产业中担任支持的工作，以配角的成份居多，跨入障碍高的晶圆制造和设计咸被视为附加价值最高的主轴。可是从单位投资效益的角度来看，晶圆制造未必比封装划算。晶圆制造的前段制程，必须耗费较大的资金投注制程的微缩化。依照摩尔定律，每18个月IC的性能就得挺进两倍。经济学人杂志曾指出半导体是全球罕