本文為長年深耕半導體產業的軒轅宇文、與經貿工作者詹大安共同合作,為讀者介紹矽晶圓的國際供應商動態。

 

圖片來源:Pixaby (僅示意)

 

上次聊完了矽晶圓的生產供應商(延伸閱讀:2022最新大尺寸矽晶圓供應商佈局!),接下來讓我們談談矽晶圓的市場買家。一般我們將之分為三大類:               

1.代工廠,也就是我們常說的Foundry。

2. 整合裝置製造商(IDM): 自有技術、生產設備、也有品牌及行銷能力。

3. 設計公司: 有設計能力、但沒有廠房及生產設備。也許有品牌、也許賣白牌。也就是賣給別家,並貼別家的logo 出貨。由於設計公司最後仍會與代工廠或IDM合作,那怕是自行買晶圓去代工廠或IDM 投片,產能仍是代工廠或IDM 說了算,所以接下來的篇幅涉及廠房與產能,所以就不提設計公司了。                  

 

全球晶圓代工廠動態

     代工廠大家都耳熟能詳,原因沒別的,世界第一大的台積電~齁齁齁~不就在台灣嗎? 台灣之光,能不香嗎? 能不知道嗎? 長期持有台積股票的大福德之人,應該都是口袋飽飽的。

晶圓代工或晶圓專工(Foundry),是半導體產業的一種商業模式。據說是聯電榮譽董事長曹興誠一開始提出,目的是創建接受其他小資本無廠半導體公司(Fabless,通常就是指 IC設計公司)的委託、專門從事晶圓成品的加工來製造積體電路,並不自行從事產品設計與後端銷售的公司。由於設計公司資本通常較少,沒有資金買廠房設備自行生產,若有其他公司行號可以合作幫忙提供生產,並且不會嫖竊創意,那就能生存下去。且不論歷史因果對錯,眾所周知,台積電確實是第一家將之發揚光大,並且至今都是當之無愧的第一名。

     表三列出了前10名的大尺寸(以下文章皆指8吋(8") 與12吋(12")晶圓代工廠,這裡可以看到11家,是由於各家計算方式不同,所以只列出市佔率範圍,而不列出定值。另外,三星、東部、上海華力因為產品結構與客戶結構等考量,是否排入前十名的計算,市場也是各有說法。但,它們都真的很大。               

排序

公司名稱

 

總部所在

市佔率

1

台積電

 

台灣

54%-61%

2

三星

 

韓國

17%

3

聯電

 

台灣

7-8.3%

4

格羅方德(GlobalFoundries, GF)

 

美國

7-7.43%

5

中芯國際

 

中國

4-6.13%

6

力積電

 

台灣

1-2.68%

7

TowerJazz (高塔、托塔、塔式à 好多說法)

 

台灣

1-1.71%

8

世界先進

 

以色列

1-1.69%

9

華虹

 

中國

1-3.38%

10

東部高科

 

韓國

1.30%

11

上海華力

 

中國

<1%

 

表三.  2021 年底時, 全世界晶圓使用量在12" 已來到季用量520萬片, 8" 季用量440萬片。

 

以台積電為例,TSMC在台灣設有四座12"超大晶圓廠、四座8"晶圓廠和一座6”晶圓廠。另外,在中國南京擁有一家百分之百持有的12"晶圓廠, 還有兩家8"晶圓廠分別在上海松江及美國 (WaferTech)。在新加坡則有與NXP 合資的SSMC8"晶圓廠。

2021年底,台積電已有一千三到一千四百萬片12"約當量的年產能

由於台積電技術確實領先全球,通常只有台積電吃飽後,剩餘訂單才會流到其他代工廠。但這幾年半導體市場大約是全世界少見不被疫情拖累的產業,每家公司都差不多是滿載狀態。2023前完全不必擔心訂單不足的問題。

     不得不說,代工廠大多現在都集中在台灣、中國、韓國,連總部名義在美國的格羅方德,在新加坡也有8” FAB GIGA (含8” FAB2/3/5)及12” Fab 7。一方面說明亞洲掌控了世界半導體生產的命脈,又遺憾亞洲始終是生產而非發明的創意基地。

 

全球晶圓IDM動態

    接下來讓話題拉回整合裝置製造商(IDM), IDM 可以說是從原生設計、製造、販售都能垂直一線包辦的半導體廠商。IDM 的公司由於產品別差異甚大,對應的營收也會不同,所以我們接下來不以市佔率或營收來比較。下表(表四)簡單列出大尺寸晶圓的直接用戶,而且絕對都是在各自領域前十名的大咖。

公司名稱

總部所在

狀況

鎧俠/威騰(Kioxia/WD)

日本/ 美國

兩家合作在日本四日市(Yokkaichi )和北上(Kitakami )合資工廠, 生產NAND Flash, 這兩年受惠於智慧手機用; 2021年最後一季之季合併營收: 4,027億日圓

德儀 Texas Introument

美國

德儀擁有DMOS6、RFAB1及即將完成的RFAB2 (第三座12吋晶圓廠預計2022下半年上線); 6/30/2021 宣布以9億美元收購美光科技(Micron Technology Inc.)猶他州Lehi 12吋晶圓廠。

意法STMelectronics

瑞士

法國三個廠,義大利兩個廠,新加坡一個廠

安森美(ON Semi)、

美國

最新的12" 廠來自買下的GF 美國 FAB 10

亞德諾(ADI)

美國

專為消費與工業產品製造ADC、DAC、MEMS與DSP晶片;廠房主要在大陸,新加坡則是設計團隊及小廠房;另外,去年8月26日宣布完成併購類比/混合訊號IC設計大廠美信。

美光Micron

美國

美光去年十月將美國猶他州的晶圓廠賣給了德州儀器,但有計畫在德州奧斯汀市建立1個全新的晶圓廠。目前美光在美國的維吉尼亞州有2個工廠,在愛達荷州也有1個,新加坡4個,台灣1個,中國及日本各1個,如果再新設德州的新廠,總共將有11個晶圓工廠

SK Hynix

韓國利川

地位:全球記憶體二哥。

旗下子公司「SK 海力士系統 IC」(SK Hynix System IC)晶圓代工每月約 10 萬片產能。

SK 海力士去年十月和私募股權基金達成協議,併購Key Foundry ( 8 吋晶圓廠每月產能為 8.2 萬片)

Infineon

德國

地位: 功率離散元件與模組的全球頭號供應商(將近20%的市佔率)

Regensburg, Dresden, Villach, Kulim, N.A 有8"及12"廠,共370kpcs/M

NXP

荷蘭

在德州有兩個廠,在荷蘭、亞力桑那、新加坡各一個廠

Microchip

美國

微控制器(MCU)暨類比IC供應商, 2021 net sales 達到54億美金;晶圓廠在美國及歐洲

Rohm

日本

大尺寸廠在HAMAMATSU, KYOTO, FUKUOKA, MIYAGI

Toshiba

日本

大尺寸廠在HIMEJI, KAGA, IWATE, KITAKYUSYU, OITA, , YOKKAICHI, BUZEN, HAMAOKA

Intel

美國

Intel 在全球 10 個據點擁有 15 家晶圓廠。

在美國的工廠所在地:Chandler,亞利桑那州/ Hu(馬塞達)/ 裡約蘭喬, 新墨西哥州/  美國俄勒岡山博羅

美國境外的工廠所在地:愛爾蘭 Leixlip, 以色列巴約拉多斯, 以色列 Kiryal Gat, 中國達利卡

Samsung

韓國水原市

2020年底月產能達306.0萬片8吋約當量

瑞薩電子Renesas

日本東京都

廠房所在地: PALM BAY, NAKA(N3/N2), TAKASAKI, SAIJO, KAWASHIRI

索尼Sony

日本

大尺寸廠在山形、長崎、熊本、鹿兒島

安世Nexperia

德國

目前在德國、英國有6"& 8"廠,在上海臨港已開始新建12" 廠(屬於聞泰科技名下)

 

表四. 世界IDM大廠

 

     IDM 廠產品別差異是真大,譬如,歐洲的安室半導體是恩智浦分出專門生產功率元件的大廠,不但自己有廠,也另行與X-FAB 拿片子,在世界先進、茂矽、ASMC 投片。過去曾壓重寶在汽車業(延伸閱讀:汽車產業相關資訊),結果兩三年前汽車業不景氣,汽車業訂單也慘掉,但產線也沒生產消費性產品,更沒與客戶解釋,得罪了一票的客戶,幸好2022業務終於又救回市場。

日本的Sony 有功率元件,但大家更熟知的當屬其有名的CMOS Image Sensor。美國的Intel 的中央處理器,一直以來,都被認為是站在世界最高端。韓國的三星則是包山包海,畢竟韓國走的就是公司如同國家,甚麼都包甚麼都做;當然,我們平常比較有接觸的,當屬三星的手機產品。

身為世界老牌的美國德州儀器,培養出無數人才,張忠謀先生也是這裡出身。產品種類多又廣(記得軒轅宇文的第一個工程計算機TI-83,就是德儀生產的)可說是/堪稱全球最大類比晶片供應商,佔全球類比晶片市場份額近20%。受惠於全球範圍內的晶片短缺,讓德州儀器的類比晶片供不應求,去年年底市值已經飆升至1,700億美元(約台幣4.7兆元)。

 

全球晶圓廠房總數與位置

介紹完晶圓代工廠與整合裝置製造商,最後我們來整理一下大尺寸晶圓買家的廠房總數、所在區域供各位讀者參考。

全球12”晶圓廠在2021年底差不多來到131 座,8"晶圓廠則有209座。整理市調報告的資料,歸納出2021年底晶圓代工廠佔全球晶圓廠產能50%以上。

2021年8”晶圓全球總產能光中國、日本、台灣就佔了50%,三個區域三分天下。

12吋晶圓的總產能則有1/4掌握在台灣手上,1/4 在韓國手上,加上日本、中國各差不多 有1/7的產能貢獻率,可以說,東亞四強半導體國總共貢獻了全球12吋晶圓廠將近80%的用量。

圖一:全球12吋晶圓產能估計

 

國際半導體產業協會(SEMI)也指出,2021 年和 2022 年全球將分別開始新建 19 座和 10 座晶圓廠,15 座將在 2021 年開工,7 座將在 2022 年開工。

29座廠房月產能預計將達到 8 吋約當量 260 萬片。其中有 22 座為 12 吋晶圓廠。

 

小結

感謝大家將此文看到此處。以上簡單論述了大尺寸晶圓供應商以及晶圓買家,其中放了些數字,希望讓大家看了比較有感。以上就是我們為大家整理的大尺寸玩家資料,歡迎業界先進不吝糾錯指教,分享大家更多更正確的資訊,讓同樣在這領域摸索匍匐前進的同好或同業們,得以成長茁壯。謝謝大家。

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