传三星PK台积电 修正晶元代工战略 - 全文

　　***经济日报消息，2015年半导体景气寒风飕飕，根据研调机构Gartner（顾能）统计，2015年全球半导体营收衰退1.9%，而台积电则逆风飞翔打败英特尔等大厂，年营收持续成长，包括一线大厂英特尔、高通、美光均中箭落马营收衰退，与宿敌三星电子成长11.8%名列前三名。

　　Gartner研究副总裁王端表示：“2015年期间，半导体装置市场营收受IC库存过高、行动产品与个人电脑（PC）需求不佳，还有平板销售趋缓等因素影响而下滑。装置市场成长趋缓，让半导体制造商在决定晶圆代工订单时趋于保守。代工业者营收成长，只能靠苹果（Apple）对晶圆的大量需求，还有少数整合装置制造商（IDM）对晶圆代工厂的营收转换。”

　　在主要晶圆代工业者当中，台积电（TSMC）2015年成长5.5%，主要是因为20奈米平面电晶体结构制程与16奈米鳍式场效电晶体（FinFET）制程推出后相当成功，满足了应用程式处理器与基频数据机晶片方面的需求（见表一）。格罗方德（Globalfoundries）以9.6%市占率位居第二。联电则以45亿美元营收拿下第三名，市占率为9.3%。

　　2015年第四季度，三星半导体业务出现1年多里首次环比下降。三星是全球最大的内存芯片制造商，半导体业务运营利润为2.8万亿韩元，环比下滑25%，但同比小幅增长。除了移动设备和PC需求疲软外，内存芯片供应过剩导致价格下跌也使三星的利润增长低于预期。

　　根据韩国经济报导，日前三星电子在美国硅谷举行了一场非公开的晶圆代工论坛，邀请IC设计业者参与，三星认为现在已经无法光靠先进制程获取稳定收益。

　　2011~2015年晶圆代工市场规模变化

　　放大单位：亿美元

　　三星从2007年开始代工生产iPhone手机的行动应用处理器（AP），但在2014年之后，三星取得的苹果订单数量逐渐不及台积电，为了获得苹果青睐，三星大举投资研发14奈米与10奈米先进制程，但苹果仍将9月上市在即的iPhone 7 AP订单全数交由台积电代工。

　　2016年4月三星集团（Samsung Group）结束经营诊断，认为三星的晶圆代工事业也应采取与台积电相同的事业结构。

　　台积电不只代工先进制程，已结束折旧摊提的40~180奈米产线仍用于生产，并因此创造获利，每年营业利益率超过35%。台积电还开始研发封装技术，准备为客户提供单一窗口服务（One-stop Services）。

　　业界知情人士表示，三星决定将1990年代用于生产内存的旧世代产线投入晶圆代工用途，以满足多样化的客户需求。

　　据了解，为了因应持续成长的晶圆代工市场，三星内部已组成任务小组，着手研发封装技术。

　　市调机构Gartner的数据显示，2015年全球半导体市场规模较2014年减少2.3%，但同期晶圆代工市场规模成长了4.4%。

　　三星量产10nm级DRAM芯片

　　根据日经技术在线对三星的报道，我们看到2016年开始，三星DRAM采用10nm级工艺的工作一直在推动中，并且展示出了新产品和新工艺。

　　2016年4月5日，韩国三星电子宣布，开始量产采用10nm级工艺制造的首款DRAM芯片。新产品为DDR4型8Mbit产品。

　　此次发布的DDR4型DRAM芯片采用10nm级（1x）工艺制造。三星面向此次的芯片，新开发了自主设计的新存储单元结构、四重曝光（Quadruple Patterning Technology）技术、采用极薄绝缘膜形成技术制作的厚度均匀的存储电容等。由此，无需使用EUV装置，可利用现有的液浸ArF装置量产。三星还预定将此次的技术用于下一代10nm（1y）工艺的开发。

　　新款DRAM芯片支持3200Mbps的速度，较现有20nm级DDR4型芯片的2400Mbps提高了30％，而耗电量削减了10～20％。三星预定在不久的将来开发采用此次的10nm级工艺的移动DRAM。

　　该公司还将采用以此次的8Gbit产品为首的10nm级DDR4型DRAM芯片生产存储器模块（内存条）。将面向笔记本电脑推出4GB的模块，面向企业服务器推出128GB的模块。之前采用20nm级DRAM的DDR4型DRAM内存将在2016年内陆续换成10nm级产品。

　　6月7日，三星电子与美国新思科技（Synopsys）联合举办的会议上公开了该公司代工业务的工艺路线图。此次会议与第53届设计自动化大会（53rd Design Automation Conference，DAC 2016，2016年6月5日～10日举行）同在美国奥斯汀举行。

　　会议的主题是“Ready to Design at 10nm！ Synopsys and Samsung Foundry 10nm Enablement for Tapeout Success”。来自三星的演讲嘉宾是Foundry Marketing Samsung SSI的高级总监Kelvin Low。Kelvin Low主要围绕10nm工艺发表了演讲，同时还介绍了10nm之前的14nm以及10nm之后的7nm工艺。

　　从此次公布的路线图来看，三星在10nm方面将首先推出“10LPE”，然后再推出“10LPP”。关于10LPE，2014年该公司公开了PDK（Process Design Kit，工艺设计套件），2015年完善了设计流程及Library IP。进入2016年之后，开始进行风险量产。后来，该公司又公开了10LPP的PDK。并打算在2016年内完善10LPP的设计流程及Library IP，并于2016年底开始进行10LPP的风险量产。10nm的正式量产将从2017年早些时候开始。另外，据Kelvin Low介绍，10LPE的性能提高到了14LPP的1.1倍，芯片面积缩小至68％，10LPP的性能提高至14LPP的1.2倍，芯片面积缩小至68％。

　　Kelvin Low还表示，10nm工艺时代将会持续很长时间。之后，将会在短时期内采用液浸ArF 7nm工艺生产。“就像平面型22nm是过渡至FinFET 14nm的中间工艺那样，二者十分相似”。液浸ArF 7nm之后，将会迎来真正的7nm时代。真正的7nm工艺将使用EUV（Extreme Ultraviolet）曝光技术。EUV 7nm工艺可将液浸ArF 7nm工艺使用的约80枚掩膜减少至60枚左右。另外，关于两种7nm工艺，此次的路线图并未给出明确的时间。

　　2016年全球半导体需求下滑 竞争加剧

　　Gartner预测，2016年全球半导体营收将达3，330亿美元，较2015年减少0.6%。这已是连续第二年下滑，2015年主要电子设备需求疲软、库存水准升高加上强势美元持续为部分地区带来冲击，全球半导体营收已出现2.3%跌幅。Gartner研究总监James Hines表示：“全球半导体市场预期将出现史上第二次营收连续两年下滑的纪录。由于半导体业仍在等待下一波足以带动需求的动能出现，我们预料2016年市场将下滑0.6%。”

　　个人电脑（PC）、Ultramobile与智慧手机产业纷纷下调产量预估值，2016年半导体需求也因此萎缩，且短期内似乎看不到明显动能足以抵销这几个半导体关键市场里需求下滑的颓势。尽管物联网（IoT）与穿戴式电子产品等领域逐渐看到半导体商机，但相关市场仍处于开发初期，规模太小不足以对2015年整体半导体营收成长造成明显影响。相信，随着市场需求下滑，台积电、三星和其他半导体厂商之间的竞争会日趋激烈。

　（本文内容部分来自Digtimes中文网、日经技术在线的报道。）