最近，成熟制程再一次成為半導(dǎo)體行業(yè)焦點(diǎn),。

主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一、中國(guó)大陸進(jìn)口和制造先進(jìn)制程芯片受阻,，相關(guān)需求方正在想辦法解決，一種解決方案就是退而求其次,，用相對(duì)成熟制程的芯片進(jìn)行替代,；二、臺(tái)積電考慮加大成熟制程產(chǎn)能,，以及針對(duì)客戶具體需求,，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)特殊制程；三,、三星加大成熟制程芯片委外代工比例,，將更多資源和精力投入到先進(jìn)制程上面，提升針對(duì)臺(tái)積電的競(jìng)爭(zhēng)力,。

這里說(shuō)的成熟制程工藝,，是廣義上的，包括40nm以上的傳統(tǒng)制程工藝,，以及10nm以上的,、比7nm／5nm／3nm等先進(jìn)制程成熟的工藝。

自2020年疫情爆發(fā)以來(lái),，成熟制程芯片供不應(yīng)求,，晶圓廠產(chǎn)能利用率高漲，相關(guān)市場(chǎng)相當(dāng)火爆,。但進(jìn)入2022年以后，成熟制程芯片市場(chǎng)行情急轉(zhuǎn)直下,，由于需求快速減弱,，使得這些芯片需求下滑速度超出預(yù)期，以聯(lián)電為代表的主攻成熟制程芯片的晶圓代工廠不得不下調(diào)新訂單報(bào)價(jià),，最多達(dá)兩成,。就在市場(chǎng)一片唱衰之時(shí)，近期似乎又出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī),。

受制于美國(guó)管控,，多家中國(guó)大陸企業(yè)無(wú)法進(jìn)口或制造采用先進(jìn)制程的高性能芯片,，這使得一部分企業(yè)考慮改用更多的成熟制程芯片來(lái)取代單一先進(jìn)制程芯片。具體來(lái)講,，如果往常僅需要一個(gè)先進(jìn)制程芯片,，可以通過(guò)“化整為零”的方式，改用3個(gè),、5個(gè),、甚至更多成熟制程堆疊或重新設(shè)計(jì)取代，不過(guò),，這樣做會(huì)增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)空間,，并增加成本，但為解燃眉之急,，也不得不如此了,。

如果以上方案大面積鋪開(kāi)，可使成熟制程需求大幅增加,，在晶圓代工成熟制程產(chǎn)能面臨供過(guò)于求壓力之際,，這種替代方案有望填補(bǔ)相關(guān)產(chǎn)能利用率，這使得中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)灣主打成熟制程芯片制造的晶圓代工廠喜上眉梢,。

中國(guó)臺(tái)灣力積電董事長(zhǎng)黃崇仁就表示,，近期，轉(zhuǎn)單效應(yīng)明顯,，很多客戶都在詢問(wèn)該公司成熟制程的產(chǎn)能及相關(guān)情況,。

臺(tái)積電加強(qiáng)特殊制程服務(wù)

臺(tái)積電預(yù)計(jì)2023年先進(jìn)制程，特別是7nm／6nm芯片的產(chǎn)能利用率會(huì)下降,，幅度大概在10％～20％,，在這種情況下，該晶圓代工龍頭考慮在相對(duì)成熟制程工藝上做文章,，如加大相關(guān)產(chǎn)能,，以及針對(duì)客戶具體需求，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)特殊制程,，以保證公司的整體產(chǎn)能利用率,。特殊制程不限于成熟制程，一些10nm以下的先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)也可以定制化,。

與成熟制程相比,，先進(jìn)制程有短板。一是上游IC設(shè)計(jì)費(fèi)用越來(lái)越高,，先進(jìn)制程可以為芯片提供良好的功耗比,，但是其代際設(shè)計(jì)費(fèi)用增速越來(lái)越高，例如,，設(shè)計(jì)7nm芯片的成本超過(guò)3億美元,。而成熟制程的成本相對(duì)低很多,。

成熟制程主要用來(lái)制造中小容量的存儲(chǔ)芯片、模擬芯片,、MCU,、電源管理（ PMIC）、驅(qū)動(dòng)IC,、傳感器,、射頻芯片等。

在特殊制程工藝方面,，市場(chǎng)對(duì)OLED驅(qū)動(dòng)芯片需求量很大,，多數(shù)采用的是80nm、40nm制程工藝,，在此基礎(chǔ)上,，以聯(lián)電為代表的晶圓代工廠將這些芯片制造導(dǎo)入到了28nm上，而在MCU的特殊工藝方面,，相關(guān)廠商也在持續(xù)發(fā)展,。

從需求側(cè)來(lái)看，特殊制程工藝的市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊,，具備吸納更多企業(yè)在各自特色領(lǐng)域內(nèi)做精做強(qiáng)的基礎(chǔ),。目前來(lái)看，MCU,、模擬電路和分立器件這三大類芯片占整體市場(chǎng)的份額接近 50％,，且發(fā)展更加穩(wěn)健，為特殊制程工藝應(yīng)用提供了基礎(chǔ),。更加值得關(guān)注的是,，與先進(jìn)制程相比，特殊制程在晶圓代工業(yè)務(wù)模式上滲透率相對(duì)較低,，傳統(tǒng)邏輯器件方面,，除了英特爾外，主要廠商基本采用“設(shè)計(jì)－代工－封測(cè)”的分工合作模式,，而在模擬器件,、MCU、分立器件領(lǐng)域,，仍然以IDM自家生產(chǎn)為主,。這使得成熟制程工藝代工業(yè)務(wù)的拓展有了更大空間。

另外,，特殊制程的供應(yīng)商在盈利能力方面的波動(dòng)性相對(duì)較小，一方面,，需求端的穩(wěn)定性使廠商在經(jīng)營(yíng)管理方面的可預(yù)期性更強(qiáng),，另一方面,，由于制程的成熟度相對(duì)較高，在設(shè)備支出和研發(fā)投入規(guī)模方面,，特殊制程工藝相對(duì)較小,，使其在成本控制方面具備優(yōu)勢(shì)。

對(duì)于臺(tái)積電而言,，發(fā)展成熟和特殊制程工藝具備先天優(yōu)勢(shì),，據(jù)Counterpoint Research統(tǒng)計(jì)，該公司成熟制程（節(jié)點(diǎn)≥40nm）產(chǎn)能在全球晶圓代工廠商中排名第一,，市占率達(dá)到28％,，之后是聯(lián)電（13％），三星（10％）,。今年第三季度,，臺(tái)積電46％的銷售額來(lái)自成熟和特殊制程節(jié)點(diǎn)。

三星全面追趕臺(tái)積電

近些年,，三星一直專注于開(kāi)發(fā)最先進(jìn)制程工藝技術(shù),，以提升對(duì)臺(tái)積電的競(jìng)爭(zhēng)力。2019年,，三星在全球首次推出了使用極紫外（EUV）光刻設(shè)備的7nm工藝,，2022年6月，該公司先于臺(tái)積電量產(chǎn)了3nm制程芯片,，并于近期制定了2027年量產(chǎn)1．4nm制程芯片的計(jì)劃,。

率先量產(chǎn)3nm芯片，使得三星在追趕臺(tái)積電的路上緩了一口氣,，而原本計(jì)劃下半年量產(chǎn)的臺(tái)積電,，由于大客戶蘋果對(duì)其初代3nm制程方案的性價(jià)比不滿意，未能采用,，從而使得該晶圓代工龍頭至今仍未出貨3nm制程芯片,。這樣，三星在3nm嘗鮮年度稍占上風(fēng),。

或許是受到了鼓舞,，三星要將更多的資源和精力投入到先進(jìn)制程工藝的研發(fā)和量產(chǎn)上，以進(jìn)一步提升對(duì)抗臺(tái)積電的能力,。最近,，據(jù)韓國(guó)媒體報(bào)道，三星考慮將旗下更多成熟制程芯片委外代工,，除了已有的晶圓代工伙伴聯(lián)電之外,，還會(huì)新增世界先進(jìn)和力積電為其代工芯片。

目前,，三星System LSI事業(yè)部把包括智能手機(jī)應(yīng)用處理器（AP）在內(nèi)的先進(jìn)制程芯片生產(chǎn)交由自家的晶圓代工部門進(jìn)行,，同時(shí)把面板驅(qū)動(dòng)IC和CIS傳感器等能夠用14nm這類較為成熟制程生產(chǎn)的芯片委托給聯(lián)電制造,。

在過(guò)去的三年里，三星一直專注于開(kāi)發(fā)最先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn),，特別是5nm,、4nm和3nm，爭(zhēng)取首發(fā),，且爭(zhēng)奪更多客戶,，以追趕臺(tái)積電。不過(guò),，就晶圓代工市場(chǎng)份額而言,，三星與臺(tái)積電的差距依然很大（18％和54％），之所以如此,，除了先進(jìn)制程領(lǐng)先外,，還有一個(gè)很重要的原因：臺(tái)積電憑借其壓倒性的產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)，在占晶圓代工市場(chǎng)半壁江山的成熟／特殊制程工藝領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位,。

為了與臺(tái)積電競(jìng)爭(zhēng),，除了將一部分相對(duì)成熟制程芯片委外代工，三星還在強(qiáng)化定制化程度較高的特殊制程,，因?yàn)檫@部分客戶的粘性較強(qiáng),，具備長(zhǎng)期發(fā)展?jié)摿Γ渲羞€不乏大客戶,。這方面,，三星與臺(tái)積電不謀而合。

例如,，在CIS圖像傳感器方面,，除了現(xiàn)有的28nm工藝外，三星還將引入17nm制程用于高端產(chǎn)品的生產(chǎn),。三星還計(jì)劃加強(qiáng)對(duì)用于制造汽車芯片和射頻芯片的8nm節(jié)點(diǎn)的投資,，預(yù)計(jì)2023年產(chǎn)能將比2019年擴(kuò)大1．5倍。

據(jù)悉,，三星晶圓代工部門計(jì)劃到2024年將特殊制程節(jié)點(diǎn)的數(shù)量增加10個(gè)或更多,，到2027年，三星的特殊制程工藝產(chǎn)能將比2018年增長(zhǎng)2．3倍,。

成熟制程前景廣闊

據(jù)IC Insights統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè),，在全球市場(chǎng)，先進(jìn)制程（10nm以下）增長(zhǎng)勢(shì)頭最為迅猛,，但從整體來(lái)看,，成熟制程（這里是廣義上的，包括10nm以上的全部制程工藝）的市場(chǎng)空間巨大，且呈現(xiàn)較為穩(wěn)定的發(fā)展態(tài)勢(shì),。具體如下圖所示,。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，10nm －20nm制程市場(chǎng)占比本來(lái)是最大的,，2019年接近40％，該范圍內(nèi)的主力制程是16nm（主要由臺(tái)積電提供）,，14nm（主要由三星,、英特爾和格芯提供），12nm（主要由臺(tái)積電和格芯提供）,。芯片種類主要是邏輯芯片和高性能的存儲(chǔ)芯片,。

隨著10nm以下先進(jìn)制程的崛起，10nm －20nm的市占率正在被蠶食,，不過(guò),，以臺(tái)積電和三星為代表的晶圓代工大廠，不約而同地在發(fā)展特殊制程工藝,，以加強(qiáng)用戶粘性,，保證產(chǎn)能利用率，而相當(dāng)大一部分特殊制程位于10nm －20nm這一區(qū)間內(nèi),。另外,，以三星、SK海力士和美光為代表的存儲(chǔ)器制造IDM正在開(kāi)發(fā)新制程存儲(chǔ)芯片,，相關(guān)制程節(jié)點(diǎn)也在10nm －20nm這一區(qū)間內(nèi),。因此，該市場(chǎng)的發(fā)展空間依然很大,。

20nm－40nm制程的市占率一直都比較低,，且隨著時(shí)間的推移，將從13．4％,，下降到6．7％,。

在20nm－40nm這一區(qū)間內(nèi)，主要有20nm,，22nm,，28nm和32 nm，而從性價(jià)比角度看,，28nm無(wú)疑是最優(yōu)的,，其它幾種制程節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用都比較有限。前些年,，28nm的市占率還是比較高的,，但隨著先進(jìn)制程的不斷更新，邏輯芯片制程大都采用20nm以下制程了，而存儲(chǔ)三巨頭也都在向10nm＋領(lǐng)域拓展,。與此同時(shí),，大量的模擬和功率芯片本就不需要先進(jìn)制程。因此,，28nm制程似乎不像前些年那么香了,，不過(guò)，近兩年,，臺(tái)積電和聯(lián)電等晶圓代工廠紛紛在日本,、歐洲和中國(guó)大陸新建28nm制程晶圓廠，使得這一最具性價(jià)比的節(jié)點(diǎn)再次展現(xiàn)出了生命力和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

可以看出,，40nm以上的成熟制程,，無(wú)論是180nm以下，還是180nm以上的,，市占率都很穩(wěn)定,。這也正是諸多晶圓代工廠長(zhǎng)期專注于成熟工藝，而不向先進(jìn)制程投入過(guò)多資本和精力的底氣所在,。無(wú)論先進(jìn)制程如何發(fā)展,，未來(lái)，成熟制程工藝市場(chǎng)依然很廣闊,。

更多信息可以來(lái)這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<