1.SK海力士在韓國利川增設封測產線 2019上半年或啟用;
2.臺軍方:嚴禁大陸手機進入臺軍營區;
3.彭博:訂單或流向中國大陸 臺積電面臨大挑戰;
4.前進5納米 臺積電最新技術藍圖全覽;
5.受惠缺貨和漲價效益 環球晶Q1營收實現九連漲;
6.力晶五年還債千億 成功轉型代工廠 毛利率僅次臺積電;
1.SK 海力士在韓國利川增設封測產線 2019上半年或啟用;
據韓媒報道,近期 SK 海力士展開產線調整,欲將利川廠區內的舊 LCD 產線轉換為半導體封裝及測試用途,同時也會將現有的部分后段制程產線移轉至此,并添購機臺設備進行擴產。
據悉,SK 海力士增設產線的占地規模約 3000 坪,投資金額約 5000 億韓元(約 4.6 億美元),完工后后段制程產線規模將比原本大 2 倍,啟用時間暫訂 2019 上半年。
2017 年開始,SK 海力士將 M14 工廠二樓的部分 NAND Flash 產線轉換為生產 DRAM,工程還持續進行,未來每月 DRAM 的晶圓投片量可增加 2 萬片。若搭配擴增的后段制程產線,屆時將有更顯著的產能效益。
韓國業界表示,2017 年底 SK 海力士在重慶投資 3000 億韓元增設后段制程產線,這次在韓國利川增設的封測產線應是針對 DRAM 需求而來。2018 年以來,DRAM 市場持續處于供給短缺狀態,這現象恐長期延續,因此讓 SK 海力士決定在韓國擴大封測產能。
此外,業界認為 10 納米級先進制程使每片晶圓可生產的存儲器芯片數量增加,帶動封測需求量提高,而封裝體積縮小的趨勢令后段制程重要性提高,這些也都是SK海力士決定加強后段制程能力的因素。
利川廠區是 SK 海力士的主要生產基地,礙于韓國法令以無法取得新腹地,目前該廠區由 SK 海力士與現代 Elevator(Hyundai Elevator)共享土地。這次 SK 海力士用來擴增封裝產線的用地是以前現代電子出售 LCD 事業部給京東方時附帶出租的土地,最近土地租約到期回收使用權,SK 海力士才得以擴增產線。
2.臺軍方:嚴禁大陸手機進入臺軍營區;
臺防務部門負責人嚴德發7日聲稱,絕對禁止臺軍使用中國大陸品牌的智能手機。據臺“中時電子報”8日報道,防務部門發言人陳中吉8日也聲稱,嚴禁中國大陸手機進入營區,且任何手機進入營區,都會列管并裝設MDM軟件。
嚴德發昨天在“立法院”備詢時,民進黨“立委”蔡適應表示,美國軍方目前已禁止官兵使用小米、華為等中國大陸品牌的手機,詢問嚴德發目前臺軍手機使用方式。 對此,嚴德發稱,絕對禁止臺軍使用中國大陸廠牌的智能手機,在采購方案中也有明文規定,必須注明手機原產地、品牌。
而今天,陳中吉也在記者會上稱,嚴禁中國大陸手機進入營區,且任何手機進入營區前,都會針對機型、手機代碼、用途造冊列管,核定后才會發出認證標簽,并同時加裝MDM軟體,透過管制措施避免發生泄密情事。
《華爾街日報》2日報道稱,美國國防部正采取措施,要求全球美軍基地零售商店停止銷售華為和中興通訊生產的手機,稱其設備可能造成潛在的安全威脅。而美國商務部上月公布了針對中興通訊采購美國零部件的禁令,稱該公司未履行和解協議條款。中興通訊則表示,此舉有失公平,并將上訴。
另外,根據此前報道,***當局上月27日要求聯發科停止向中興通訊出售芯片。該消息在網上引起了熱議。有輿論認為,***在“中美貿易戰”上向大陸“捅刀”。更有人痛斥臺當局“美帝狗腿子”,并發出質問諷刺民進黨“***這么配合,能獲得什么好處嗎?百姓沒有,‘詐騙黨’絕對有”。 環球網
3.彭博:訂單或流向中國大陸 臺積電面臨大挑戰;
高燦鳴(Tim Culpan)
臺積電董事長張忠謀日前接受英國金融時報專訪時說,中、美貿易沖突對芯片業不利,強調“中國大陸組裝不少終端產品,因此中美之間的貿易糾紛可能也影響我們”。
張忠謀上述的分析可能是在刻意淡化問題,因為他肯定充分了解臺積電更大的風險,不于終端產品制造將受到短期干擾,而是在于臺積電的芯片制造訂單可能會流向大陸的替代廠商。
目前芯片設計領域幾乎由高通、博通及英偉達壟斷,臺積電則是這些公司的主要供應商。然而,一旦設計廠商有了新的選擇,便可能不再只下單給臺積電。
中國大陸致力于科技自主,包括學會如何在大陸自有工廠制造最先進的半導體。華爾街日報報導,國家集成電路產業投資基金公司將宣布人民幣3,000億元,再度大舉投資芯片產業。
大陸不僅可能在芯片設計領域后來居上,也可能要求美國客戶委托大陸晶圓廠生產。目前大陸有20多座晶圓廠正在發展,由不同政府單位提供獎勵措施。為因應此勢頭,臺積電已在大陸南京設立晶圓廠。張忠謀說,“(中美貿易糾紛)是一項新挑戰,而且是我過去未曾面臨的挑戰”。
臺積電于2000年代初期擺脫聯電及IBM等對手,最近又力圖甩開三星。但一長串現金滿滿且饑腸轆轆的大陸競爭者,才是臺積電當前的真正挑戰,也是張忠謀過去從未遇到過的挑戰。(作者Tim Culpan是彭博專欄作家)
4.前進5納米 臺積電最新技術藍圖全覽;
持續同時朝多面向快速進展的晶圓代工大廠臺積電(TSMC),于美國硅谷舉行的年度技術研討會上宣布其7納米制程進入量產,并將有一個采用極紫外光微影(EUV)的版本于明年初量產;此物該公司也透露了5納米節點的首個時間表,以及數種新的封裝技術選項。
臺積電也繼續將低功耗、低泄漏電流制程技術往更主流的22/12納米節點推進,提供多種特殊制程以及一系列嵌入式存儲器選項;在此同時該公司也積極探索未來的電晶體結構與材料。整體看來,這家***晶圓代工龍頭預計今年可生產1,200萬片晶圓,研發與資本支出都有所增加;臺積電也將于今年開始在南京的據點生產16納米FinFET制程芯片。
唯一的壞消息是,臺積電的新制程節點是不完全步驟,因此帶來的優勢也越來越薄;而新的常態是當性能增加,功耗下降幅度通常在10~20%左右,這使得新的封裝技術與特殊制程重要性越來越高。
臺積電已經開始量產的7納米制程,預期今年將有50個以上的設計案投片(tap out),包括CPU、GPU、AI加速器芯片、加密貨幣采礦ASIC、網路芯片、游戲機芯片、5G芯片以及車用IC。該制程節點與兩個世代前的16FF+制程相較,能提供35%的速度提升或節省65%耗電,閘極密度則能提升三倍。
將采用EUV微影的N7+節點,則能將閘極密度再提升20%、功耗再降10%,不過在速度上顯然沒有提升──而且這些進展需要使用新的標準單元(standard cells)。臺積電已經將所謂的N7+節點基礎IP進行硅驗證,不過數個關鍵功能區塊還得等到今年底或明年初才能準備就緒,包括28-112G serdes、嵌入式FPGA、HBM2與DDR 5接口。
臺積電研究發展/設計暨技術平臺副總經理侯永清(Cliff Hou)預期,該EUV制程在布局IP方面需要多花10%~20%的力氣:“我們開發了一種實用方法以漸進方式來轉移IP。”他表示,經過完整認證的N7+節點EDA流程將在8月份完成;在此同時,該節點的256Mbit測試SRAM良率已經與初期版本的7納米節點相當。
展望未來,臺積電預計在2019上半年展開5納米制程風險試產,鎖定手機與高性能運算芯片應用;相較于第一版不采用EUV的7納米制程,5納米節點的密度號稱可達1.8倍,不過功耗預期只降低20%、速度約增加15%,采用極低閾值電壓(Extremely Low Threshold Voltage, ELTV)技術則或許能提升25%;臺積電并未提供ELTV技術的細節。
EUV功率水準順利朝明年初量產發展
“沒有EUV,他們就無法提供與過去節點相同的微縮優勢;”市場研究機構The Linley Group的分析師Mike Demler表示:“如果你看N7+制程,號稱比N7制程再微縮20%,因此EUV還是更接近傳統摩爾定律(Moore’s Law)微縮水準所需的,而N7到N5節點的微縮效果只會更糟。”
臺積電顯然擁有能在明年初以EUV微影進行量產的好運氣,該公司擁有的系統在4月份以250W維持生產數周,預期明年可達到300W,這是大量生產所需的功率水準。不過要維持每日平均145W的功率,臺積電還需要加把勁;對此該公司研究發展/技術發展資深副總經理米玉杰(Y.J. Mii)表示:“生產量正朝向滿足量產所需發展。”
除了透露在功率以及生產量方面的顯著進步,米玉杰表示,盡管仍超出三分之一,光阻劑量(resist dosage)的減少幅度也朝著該公司在2019年第一季量產的目標邁進;此外EUV光源的光罩護膜(protective pellicle的穿透率目前達到83%,明年應該可以達到90%。
米玉杰以數個案例為證明,表示EUV持續提供比浸潤式步進機更佳的關鍵尺寸(critical dimensions)均勻度;臺積電預期會同時在N7+以及5納米節點的多個層采用EUV,并積極安裝ASML的NXE3400微影設備。
看來臺積電的EUV量產計劃與三星(Samsung)的量產時程差距在六個月之內,后者表示將于今年導入量產,更多相關訊息可望在本月稍晚三星自家活動上曝光。而臺積電與三星的EUV量產時程差距,看來并不足以讓Apple或Qualcomm等大客戶更換代工伙伴;市場研究機構VLSI Research執行長G. Dan Hutcheson表示,只有幾個月的領先在長期看來是微不足道。
仍在萌芽階段的臺積電5納米節點,則預計在6月份釋出0.5版的EDA流程,以及在7月份推出0.5版的設計工具套件;該節點還有許多IP功能區塊要到明年才會完成驗證,包括PCIe 4.0、DDR 4以及USB 3.1接口。
臺積電的目標是在2019年讓10/7納米節點產量增加三倍,達到一年110萬片晶圓;該公司的Fab 18已經在***的臺南科學園區興建中,預計在2020年開始5納米制程量產。
多種封裝技術選項
臺積電已經為GPU與其他處理器打造CoWoS 2.5D封裝技術,還有智慧型手機芯片適用的晶圓級扇出式封裝InFO,除了繼續推廣這兩種技術,該公司還將添加其他新技術選項。
從明年初開始,CoWoS技術將提供具備倍縮光罩(reticle)兩倍尺寸的硅中介層選項,以因應該領域的需求;而具備130微米凸塊間距的版本則將在今年通過品質認證。InFO技術則會有四種衍生技術,其中存儲器基板應用的InFO-MS,將在1x倍縮光罩的基板上封裝SoC與HBM,具備2x2微米的重分布層(redistribution layer),將在9月通過驗證。
InFO-oS則擁有與DRAM更匹配的背向RDL間距,而且已經準備就緒;一種名為MUST的多堆疊選項,將1~2顆芯片放在另一顆比較大的芯片頂部,然后以位于堆疊底部的硅中介層來連結。最后還有一種InFO-AIP就是封裝天線(antenna-in-package)技術,號稱外觀尺寸可縮小10%,天線增益則提高40%,鎖定5G基頻芯片的前端模組應用等設計。
市場研究機構TechSearch International總裁暨資深封裝技術分析師Jan Vardaman表示:“InFO是重要的平臺,臺積電的以PoP形式整合存儲器與基頻/數據機的InFO封裝令人印象深刻──高度較低、尺寸較小而且性能更佳;基板上InFO技術則會在市場上大受歡迎,因為2微米線寬與間距適合多種應用。”
不只如此,臺積電還發表兩種全新的封裝技術選項。其中在4月底問世的WoW (wafer-on-wafer)封裝直接以打線堆疊三顆裸晶,不過使用者還需要確定其EDA流程是否支援這種打線(bonding)技術;該技術還將在6月推出支援EMI的版本。
最后臺積電還大略描述了一種被稱為“整合芯片系統”(system-on-integrated-chips,SoICs)的技術,采用10納米以下的互連來連結兩顆裸晶,但技術細節還要到明年才會透露;該技術鎖定的應用從行動通訊到高性能運算,而且能連結采用不同制程節點生產的裸晶,看來是某種形式的系統級封裝(SiP)。
一位分析師在臺積電技術研討會的休息時間表示:“日月光(ASE)一直是封裝技術領域的領導者,但現在我得說臺積電才是。”臺積電的動機很明顯,隨著CMOS制程微縮的優勢漸退,封裝技術能有助于性能表現,一部份是透過更快的存儲器存取。
在過去幾年,擁有三種后段制程生產線的臺積電拿到了Apple的大訂單,部份是因為InFO與Xilinx還有Nvidia,也有部份是因為CoWoS。而The Linley Groupe的Demler表示,新的封裝技術選項“看來是在摩爾定律終結之后具備長期潛力的替代方案,但成本相當昂貴,也仍有許多問題待克服。”
填滿主流制程選項
臺積電有超過三分之一的營收來自于28納米以上節點,因此該公司除了提及在特殊制程方面的進展,也有比尖端制程舊一至兩個世代的制程節點新進展。
舉例來說,臺積電正在開發22納米平面制程與12納米FinFET制程的超低功耗與超低漏電版本,號稱能與Globalfoundries和Samsung的FD-SOI制程分庭抗禮。新版本的22納米制程采用28納米設計規則,提供10%的光學微縮(optical shrink)與速度增益,或者能降低20%功耗;該制程與相關IP將于今年底準備就緒,鎖定先進MCU、物聯網與5G毫米波芯片等應用。
12納米版本的低功耗/低漏電制程則采用FinFET架構以及更小巧的單元庫(cell libraries),可提供比臺積電16FFC 制程高16%的速度,高速Serdes等少數幾個IP則要到明年才問世。
存儲器方面,40納米的電阻式RAM已經準備好取代物聯網芯片中的快閃存儲器,只需要添加兩層光罩,并支援10年的儲存時間以及1萬次讀寫周期。將于今年問世的22納米嵌入式MRAM支援高于快閃存儲器的速度與更長的儲存期限,鎖定汽車、手機、高性能運算等設計;該技術到目前為止號稱在測試芯片上皆具備高良率。
此外,臺積電也提供小型化的微機電系統(MEMS)制程,預期在今年秋天可提供整合10V與650V驅動器的硅基氮化鎵(GaN-on-silicon)制程,明年則可完成蜂巢式通訊功率放大器采用的100V D-HEMT制程驗證。
臺積電也具備車用16FFC制程的經驗證EDA流程以及IP,計劃今年底可提供7納米車用制程,將于2019年第二級通過完整認證。
大陸市場與電晶體研發進展
除了宣布其位于南京的晶圓廠比預期提早數個月展開16納米FinFET制程生產,臺積電也透露了長期研發計劃,以及在制程自動化方面采用機器學習的進度。
臺積電南京廠的第一階段建筑包括媲美Apple美國新總部但規模沒那么大、外觀像太空船的員工餐廳以及管狀的辦公大樓,以及月產量2萬片晶圓的廠房;而該廠區若完成所有建設,月產量最高可達到8萬片晶圓。
臺積電南京廠外觀設計圖
(來源:EE Times)
在此同時,臺積電的研究員在適合2納米以下制程節點應用的下一代電晶體所需之堆疊納米線(nanowires)、納米片(nanosheets)設計上取得了進展,號稱能支援比FinFET更佳的靜電(electrostatics)特性,而且可以借由調整元件寬度達到功耗與性能的最佳化。
臺積電認為鍺(germanium)是具備潛力的硅替代材料,因為在相同速度下功耗較低;該公司已經在與CMOS相容之介電質中利用該材料,達到了創紀錄的低接觸電阻。臺積電也正在研究各種2D后段材料,包括具備原子級光滑表面的二硫化鉬(molybdenum disulfide)。
此外臺積電也在實驗新方法來放大銅晶粒(copper grain),以降低互連中的電阻;并正在研發選擇性介電質上介電質(selective dielectric-on-dielectric)沉積制程,以實現銅通孔的(vias)的自動對準(self-aligning)。
在存儲器技術方面,22納米以下節點應用的嵌入式MRAM技術是重點研發項目之一,有可能具備替代性磁結構;在40納米以下電阻式隨機存取存儲器(ReRAM)部份,高密度的縱橫閂(crossbar)被視為具能源效益的方案,特別是應用于AI加速度芯片。
在制程自動化部份,臺積電正采用機器學習技術系統化分析大量晶圓制程資料,并已經針對特定工具與產品調整了制程參數(recipe);此外該公司也針對制程變異進行追蹤與分類,以實現找出工具、制程或材料中問題所在的自動化。
臺積電擁有具備超過5萬種制程參數與上千萬制程管制圖(control charts)的資料庫,不過該公司將如何把機器學習運用于自動化任務,以及將運用于何種產品線上,目前并不清楚──毫無疑問,仍有某項工作正在進行中,或許其中也有一些不為外人道的秘方。
5.受惠缺貨和漲價效益 環球晶Q1營收實現九連漲;
在缺貨、漲價效應帶動下,半導體硅晶圓廠環球晶圓(6488)第1季財報亮眼,包括營收、毛利率、營業利益、營業利益率、稅后純益、稅后純益率和每股純益均創新高,單季每股純益6.36元(新臺幣,后同),已經超越去年全年的一半。
環球晶圓昨(8)日召開董事會通過首季財報,首季合并營收139.10億元,季增11.8%,年增率31.5%,再創新高,營收連九季成長。
受惠于缺貨和漲價效益,環球晶圓第1季毛利率一口氣拉高到36.2%,季增5.8個百分點,且比去年同期大增16.2個百分點,連續兩季毛利率站上三成,改寫新高。
由于營收和毛利率顯著提升,環球晶首季營業利益39.23億元,營業利益率28.2%,季增近8個百分點,再創新高,也比去年同期顯著提高18.1個百分點。
在營收、毛利率、營業利益率同步拉升的情況下,環晶圓第1季歸屬于母公司的稅后純益達27.79億元,年增率近七倍,季成長四成,每股稅后純益6.36元。
相較于環球晶圓去年全年每股稅后純益12.68元,今年首季每股純益已是去年的一半以上,表現亮眼。法人普遍預估,該公司今年將可賺回一到兩個股本。經濟日報
6.力晶五年還債千億 成功轉型代工廠 毛利率僅次臺積電;
力晶走過轉型低潮期,從動態隨機存取存儲器(DRAM)廠成功轉型為晶圓代工廠,不但營運浴火重生,五年內還清千億元債務(新臺幣),也讓創辦人黃崇仁搏得最會還錢之名。
2008年一場金融海嘯,一度讓多家存儲器廠陷入危機,力晶也是其中之一。當時,力晶曾向銀行申請紓困466億元(新臺幣,后同),總負債一度高達755億元,負債比率達到八成。
2012年12月,力晶在股市上的凈值轉為負數,負債高達1,100億元,被迫下柜,黃崇仁也因此黯然交出董事長職務。當日,力晶的收盤價只剩下0.29元,可以說是股東們最痛苦的一天。
下柜后的力晶全力轉型,毅然決然從老本行DRAM轉型為晶圓代工廠,五年過去,順利繳出亮眼的成績單。
黃崇仁日前受訪時就曾自豪地說,在全球的代工公司中,毛利率第一名是臺積電,第二名是力晶,凈利也是第二;好的時候,做300億元生意,能賺到100多億元。
這幾年來,力晶每年獲利都超過百億元,迅速還清千億元的債務,去年每股凈值也重返新臺幣10元大關,甚至有能力開始對股東配發股利,迎向重生之路。
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