台湾地区12英寸建设热潮带动半导体设备发展

一些半导体设备供应商指出,今年开始,由于台湾地区DRAM厂商大举投资12英寸晶圆厂,因而使得12英寸晶圆厂的设备支出首度超越8英寸晶圆厂,加上高端工艺的产能利用率节节提高,整个半导体产业已逐步由8英寸迈向12英寸晶圆时代。

12英寸晶圆厂是近年来半导体设备供货商的最大获利来源。根据SEMI的统计,去年全球半导体设备市场来规模为197.5亿美元,其中台湾地区约占18%,预估今年市场将微幅成长至205.2亿美元；其中各大晶圆厂的主要资本支出大多用于添购12英寸晶圆生产设施,其比例将从去年的30%增长至今年的40-50%。

汉民科技董事长黄民奇指出:“12英寸晶圆厂的成本效益已经在DRAM制造上充分显现,对台湾地区的晶圆制造商来说,若12英寸设备的平均售价合理,那么今年就应该是12英寸厂开始展现成本效益优于8英寸厂的一年。”

亚洲特别是台湾地区大量兴建12英寸晶圆厂,已经成为许多半导体设备供应商的最大市场。Credence公司系统芯片产品事业部资深副总裁Gary Smith表示,过去景气好时,亚洲占该公司营收的六成,其中台湾地区就占了四成。12英寸晶圆设备供应商Mattson科技公司日前宣布获得了一笔3000系列快速热处理(RTP)设备大单,而就在不久前,该公司才签下了一笔2,500万美元的12英寸设备订单。美国KLA Tenkor公司也表示,目前在台湾地区有4家12英寸晶圆厂已采用了该公司的设备,这些订单已经成为其最大的获利来源。

根据SEMI的统计,到2005年,全球半导体设备市场规模将成长到300.3亿美元,而到了2006年,则将微幅下降至292.2亿美元。其中台湾地区在此市场中所占的比例将节节升高,预计到了2006年,台湾地区将超越日本,成为仅次于美国的第二大半导体设备市场。

缓慢的复苏

晶圆厂的产能利用率增加,是带动设备投资的重要因素。虽然目前先进工艺的产能利用率几乎满载,IC价格也开始回稳,但是从业界转换到12英寸晶圆以及0.13微米以下的技术挑战、成熟工艺的产能过剩以及晶圆制造的平均售价(ASP)仍然偏低的情况来看,复苏的力度仍有待观察。ALT="图1:全球半导体设备市场预测。">

台积电全球行销副总裁金联舫认为,造成这种情况的原因有以下两点:首先是虽然一般预期今年下半年的平均产能利用率能达到85%-90%,但是直到目前ASP仍尚未回稳。造成ASP压力的因素除了产能过剩使ASP下滑外,产业的合并整合,使得市场上仅剩下少数几家买家,例如手机的诺基亚、PC市场的惠普、戴尔,以及通讯市场的思科,这几家公司强大的议价能力,使得制造商的价格不易回升。

其次是摩尔定律的趋缓,不是由于技术挑战,而是经济效益上的考虑。虽然Intel仍然持续推进摩尔定律的发展,但是市场需要较长的时间来消化这样的技术进展,三年的周期或许较为适合。此外,由于工艺技术的持续发展,使设计落差(Design Gap)持续扩大,设计生产力更加落后于制造生产力,IC设计产业也需要时间赶上制造技术的进展。

以设备供应商的角度来看,科磊台湾区总经理张水荣同意摩尔定律可能趋缓的观点,并承认这个趋势将对产业造成影响。他指出:“2005年,半导体产业将跨入90、65纳米工艺,就技术发展的角度来看,投资效益会大幅增加。然而就产业发展角度来看,在没有找到新的‘杀手级应用’之前,未来几年内半导体产业将继续呈现缓慢成长的现象。”

全新的挑战

对半导体设备产业言,过去几年的严重衰退,晶圆制造商的价格利润严重缩水,已经连带影响到了设备供应商。Credence的Gary Smith表示,在过去几年的衰退期中,该公司经历了长达数季的亏损,甚至停止了对测试设备的投资。

不过,Gary Smith也表示:“在这样的环境中,设备制造商更应该选对正确的产品开发方向。”这是因为半导体设备的研发通常需要两年的时间,现在技术的进步变化非常快,若是投入的研发资源在两年后无法回收,势必造成公司极大的损失。Smith以该公司开发的ASL 3000RF无线测试设备为例表示:“这套设备是一款可以随着无线通讯标准升级的设备,如此不但可以保证公司长期的投入资源,对于客户来说也是设备投资的一种保障。这对于希望为客户提供‘最佳测试成本’来说,是一重要的策略。”

而从事迷你无尘室环境系统(SMIF)开发的Asyst公司亚太营运总裁梁炽庭也指出:“虽然过去几年的严重衰退期间,仍有来自亚洲新兴晶圆厂的订单,但是仍不足以支持公司对于未来持续的研发投资。”为此,该公司转移研发方向,开始针对12英寸厂的自动化设备进行研发,并与日本Shinko电子成立合资公司。进入到12英寸晶圆时代,SMIF技术也已成为晶圆生产线的一种标准技术。

梁炽庭表示,12英寸厂与8英寸厂生产线的最大不同点之一,就是对于自动化运输的依赖程度大幅提高。过去可以用人工搬运的流程,由于晶圆面积的增加,都完全需要采用自动化运输。有别于传统的车辆载送方式,Asyst公司开发全新的不间断流程技术(Continuous Flow Technology),利用输送带运送,可完全免除车辆载送的运筹分配,并提高整体的输送量与效率。

目前Asyst针对12英寸厂开发的新系统已于今年6月被联电位于新加坡的UMCi公司采用,这是全球第一间采用这套系统的公司,Asyst希望能藉此开拓更多的12英寸商机。不过,梁炽庭也表示,进入12英寸晶圆时代,设备厂商的挑战更加严峻,不但能够大笔投资的半导体厂商非常有限,研发投资的风险与成本也相应升高,因此设备厂商的淘汰与整合似乎是不可避免的。

作者:勾淑婉、邓荣惠