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新興國家發展半導體產業的挑戰與機遇

作者: 編輯: 來源: 發布日期: 12-10 15:22
信息摘要:
在經歷疫情期間半導體元件的匱乏,以及中美貿易的壁壘分明之后,半導體及AI似乎成為國家主權的象徵。不管是已開發國家或新興國家,都把發展此二產業列為重要國家策略;AI要主權,半導體要自給自足。這也是為什麼 ...

在經歷疫情期間半導體元件的匱乏,以及中美貿易的壁壘分明之后,半導體及AI似乎成為國家主權的象徵。不管是已開發國家或新興國家,都把發展此二產業列為重要國家策略;AI要主權,半導體要自給自足。這也是為什麼COMPUTEX和SEMICON Taiwan這兩年訪客絡繹不絕、盛況空前的原因。


對于新興國家,發展半導體產業將面對艱難的抉擇:要先發展半導體產業價值鏈中的哪個環節、採用什麼樣的發展策略都是問題。


缺乏經驗的政府通常要將問題訴諸外國顧問或顧問公司,這是理所當然。許多政府的意志很集中在半導體制造的環節,意即晶圓廠和封測廠。


即使這個環節還有很多的選項,譬如業務模式、切入的技術節點、上下游整合的程度等,但是這些顧問或顧問公司們對不同發展階段、不同國家稍早之前給的建議卻有驚人的相似性:晶圓廠的建議都集中在12吋廠、28奈米制程、代工模式。


這個模式似乎適用于東南亞、南亞、乃至于中東!


做這樣建議的理由主要因為28奈米是摩爾定律在成本演化的終點:每個電晶體的成本曲線,在28奈米此一技術節點達到最低。這一論述無可厚非,但是半導體不僅比成本,也比效能和功耗,是以28奈米以后制程仍持續前行。


接下來是建廠成本的論述。蓋1座每月投產5萬片、邏輯制程28奈米的晶圓廠,預算在60億美金之譜。但是如果再推進一個制程節點到22奈米,蓋廠預算會驟升到90億美金。主要原因是22奈米的制程加入金屬閘極(metal gate)、高介電值氧化層(high k dielectric)等新元素,而且多重曝光(multiple exposures)的需求增加等因素。從28奈米到22奈米,在資金和技術方面都面臨門檻。


但是有另外幾個因素似乎不在這些顧問們的雷達范圍內。


第一個是技術來源。如果是新興國家,要不就是招商引資,要不就是國家補助并且取得技術授權。如果是既存的半導體廠,相當大的設廠機率會選擇在產業生態相對成熟的區域。如果是后者,28奈米量產技術授權幾乎沒有先例—沒有廠商愿意去培養潛在的競爭對手。


接下來是業務模式,代工是涵蓋半導體生態區最廣泛的業務模式。它包括硅智權、IC設計服務、晶圓制造廠,甚至可能包括先進封裝測試廠。對于一個新進入半導體產業的國家,很難所有的生態區塊都護得周全。另外,代工做的是像餐廳的事業,要容許顧客點菜,手藝要面面俱全。不似IDM像披薩店,只賣一種產品,一技行天下。對于新進者,前者顯然困難許多。


再來是開發過28奈米邏輯制程的工程人員。即使有技轉的制程,還是需要有人能將技術導入量產,而合適的人選莫過于有開發28奈米制程經驗的工程師。一個2,000人的廠,即使高度使用人力槓桿,至少也要有50~100名資深研發工程師來帶動整體團隊。然而熟悉這個領域的人都可以稍為盤點一下現在這個領域、并且愿意變動工作地點的人數,要建立一支適格的28奈米工程團隊可能比籌資更困難。


最后是市場競因素。中國在中美貿易戰前的半導體設備購買約佔世界市場的4分之1強,之后因為衝突可能進一步升高而儲備採購,市場佔比連續提升到2023年的近3分之1,預計到2025年才可能稍有所滑落。


中國連續採購半導體設備導致的結果也很明顯。到2027年,中國成熟制程預計佔全世界市場近半。其實不用到2027年,2024年中國的內需市場已經很卷了,而且競爭也外溢到外部市場。


對于給建議的顧問或顧問公司們,不考慮這些已發生數年的市場事實,叫這些新投資的公司或國家一股腦往紅海市場中鑽,合適嗎?


所幸漸漸有比較清醒的,建議方向轉向封測。封測如果是傳統的封測而且是既存外國IDM公司的后段,營運和業務自然沒有問題,蓋建的經費也較小,大概在3到5億美元之間。挑戰在于招商,是衡量政府獎勵、基礎設施、人力資源、運籌、市場等因素后的綜合考量。


但如果是OSAT,業務來源就可能成為問題。開發遠端晶圓廠后段業務存在些障礙。而且如果只做傳統封測,次產業的含金量稍嫌不足,未必符合政府發展高科技的期望,也有已經發展很長時間傳統封測業而淹留于此、止步不前的先例。


先進封裝有較高的創新內容,在此時稱得上高科技產業。但是先進封裝需與晶圓制造、甚至IC設計密切的合作。單獨存在的先進封裝廠很尷尬的,除非是像Amkor在越南的廠,如果業務承接以及上下游的協作起初可以由總部建立運作聯繫,也是有機會走向坦途的。


先進封裝利潤較高,是許多既存封測業務移動的方向。但是先進封裝技術門檻當然也較高,而且封測技術猶如過去半導體元件制造技術的摩爾定律,還在持續移動之中,最終也要以規模經濟較量投入研發的能量。


半導體產業無處可以契入了嗎?當然不是。只是當顧問們面對產業的生態分布以及發展的規律要講究明白,別將客戶一頭領向看似理所當然的生態領域,實則早已是汪洋的紅海一片。

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