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台積電得先克服18吋建廠難關

台積電得先克服18吋建廠難關

楊方儒

科技線上

595期

2008-05-15 15:38

要蓋一座十八吋廠,預計要砸新台幣近三千億元,連台積電都說,目前八字還沒有一撇。面臨十八吋廠龐大資金、良率控制和產能消化等層層險阻,四年後,台積電真的能在半導體產業,與英特爾、三星平起平坐嗎?

從八吋飛盤,到十二吋蛋糕,預料再過四年時間,就會出現跟十八吋披薩一樣大的晶圓。

八吋晶圓直徑僅二十公分多,輕輕巧巧,女生拿起來也不太費力,現今高階製程主流的十二吋晶圓,直徑則為三十公分多,在無塵室裡頭,可以放在手推車上運送。不過,到了十八吋的時代,同樣薄如蟬翼、直徑卻達四十五公分多的晶圓,則是既貴又重,每片價值將超過四千美元以上,製造程序全部要自動化,可不能隨便給作業員砸了。

五月六日清晨,台積電與英特爾、三星,同一時間在全球,共同發表十八吋晶圓的試產時間表,頓時引起各界注目。因為在半導體產業成長牛步,奈米製程需求放緩、資金要求極大等前提下,十八吋廠成了一條不得不走的天堂路。

如果用半導體產品來區分,記憶體(memory Fab)、晶圓代工(foundry)、邏輯製程(logic Fab)正是三大規模產品線,三星、台積電與英特爾,正好是這三大領域的龍頭廠商。這共同宣言,則證明了台積電在技術實力上,已經能與一流大廠平起平坐。


 
十八吋廠入場券昂貴

「在晶圓代工產業,台積電最令人印象深刻的是技術一直獨走!」繪圖晶片龍頭Nvidia創辦人馬拉裘斯基(Chris A. Malachowsky),愉快地談到與台積電的長年密切關係。

不過,光鮮亮麗的合作背後,在邁向十八吋的新時代路途上,台積電仍有不少困難要一一克服。挑戰究竟在哪裡?說穿了,還是在技術、資金、訂單三方面。

資金,無疑是最沉重的負擔!去年全球擁有八吋晶圓廠的公司有七十六家,但擁有十二吋廠的只剩二十七家,到了十八吋廠,可能將不到五家,屈指可數;六吋廠投資金額只要五億美元,八吋要十二億美元,十二吋則要二十五億至三十億美元,到了十八吋,則要八十到一百億美元超級「高貴」的門票價格,確實只有極少數貴賓能入座。

除了台積電之外,包括聯電、中芯、特許,目前看來,都沒有能力跨入十八吋廠;但縱使是台積電,目前一年資本支出僅十八億美元,約為三星的四分之一、英特爾的三分之一,是三雄中最弱的。

另外,砸下大筆資金後將來的龐大折舊,可能更是台積電必須精細估算的!半導體業內人士分析,台積電去年獲利為一○九一億元、折舊金額約為八百億元,因此,若以約當三年的獲利,來換一座世界最先進的十八吋廠,以及大增的折舊成本,風險確實不小。

「八字都還沒有一撇!」針對後年要建十八吋廠的傳聞、台積電代理發言人曾晉皓澄清說,這次的共同宣言,只是三家公司達成一致想法,先出來講講,希望將來能凝聚整個業界的共識,但還未涉及實際的投資計畫。

在技術上,進入十二吋與奈米製程世代後,晶圓代工已經成為高度寡占、得享高毛利的市場,廠商家數已不到五家,台積電更已打出贏家通吃的勝局,如果真的萬事順利,率先進入障礙更高的十八吋世代,台積電將會成為晶圓代工江湖中,巔峰之上的獨孤求敗。

但是走到十八吋,技術風險也愈來愈高,簡單來說,做愈大片的晶圓,良率就愈難控制。

台積電目前良率高達九成以上,已是晶圓代工世界第一,也得以少了不必要的廢晶圓成本。但是在挑戰三二、二二奈米製程,以及從十二吋到十八吋的轉移上,仍是每一步都不能掉以輕心。

台積電人士指出,在內部的技術演進計畫中,明年與二○一一年分別進入三二奈米與二二奈米世代,可說已與英特爾、三星並駕齊驅了;但是在資源、資金仍略遜一籌的前提下,台積電仍有很大的挑戰。


 
產能消化仍是大問題

最後在訂單與產能關係上,雖然德儀等IDM大廠們,都開始走資產輕量化(Fab-light)路線,不再花大錢自建晶圓廠與投資高階製程;但是十八吋的產能是十二吋的兩倍以上,如何填滿這些高額產能,恐怕是台積電另一大問題。

台積電目前在十二吋廠,為了提升產能利用,已推出晶圓共乘制度,也就是說,不同IC設計客戶能共享同一片晶圓,之後再分別切割出晶片。十二吋尚須如此,將來十八吋可不可能要由兩到三家客戶一起來用?

另外,應用高階奈米製程的晶片,目前看來僅有CPU、手機,以及繪圖晶片;在終端需求放緩前提下,台積電勢必要找更多的訂單來源。以近期傳出可能分割負擔沉重的晶圓製造業務的超微來說,台積電一直都對中央處理器製造有高度興趣,也是超微釋出中央處理器製造業務後,惟一的首選。

不過,超微、德儀這類IDM業者,要把全部產能壓在台積電身上,也是一大風險,屆時也可能釋出資源,扶植聯電、特許能夠與台積電競爭。

目前看來,十八吋仍不是一個伸手可及的夢想,台積電將來要如何圓夢,預計從今天起,將是半導體產業下一個十年的重要話題。
 

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