台积电对产业链的影响力超乎想象

半导体行业观察 · 半导体行业观察·2022-01-26 09:55

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台积电在半导体产业的影响力越来越凸出,首先自然是其先进而强大的制程工艺技术水平,以及不断加码的投资额,基于此,该晶圆代工龙头对产业链上相关环节的影响力愈加凸出,无论是上游的设备和材料,还是晶圆厂建设的配套政策、水电和房地产业,以及下游的客户等,都体现出了异乎寻常的“统治力”。


设备和材料商压力大


在芯片制造过程中,需要大量自动化半导体设备,由于台积电的产能对全球芯片供应有很高的权重,因此,其产线几乎全年24小时运转,马虎不得,有一点故障,就要迅速排查、解决。 在这种情况下,包括全球顶级半导体设备供应商在内的设备厂商,必须与台积电保持紧密的合作,包括ASML、应用材料(Applied Materials)等,常常需要设备商在现场共同排除障碍,若是人员无法到厂,很可能会造成无法估量的损失。


台积电不仅建厂时要营造商严格遵守工期、晶圆厂产线设备有状况时要供货商工程师随传随到,连供货商的防灾设备都是高标准要求,以免发生状况时影响交货。一位台积电前员工透露,该公司强调与客户的信任关系,对于材料供货商的要求也很严格。

如果产线设备出现状况,负责部门一天得开好几次会,而且每次开会时配合的供货商都必须提出解决方法。台积电会把移动电话配给供货商的工程师,即使是在半夜,只要产线有任何紧急状况,供货商工程师接电话后必须在两小时内赶到台积电产线,以确保能尽快恢复正常生产。

目前,台积电的先进制程(7nm、5nm)产能供不应求,该公司及相关供应链都承受着巨大压力。有些台积电产线主管,每天凌晨3点才能回家已成为常态,有的开始以厂为家,在晶圆厂过夜,甚至根本没有周末假日可言。对服务台积电的供货商工程师而言,每天甚至得抱着手机睡觉。只要台积电产线有任何状况,不论是半夜12点或大清早6点,供货商的工程师都得随叫随到。

近期,一位在台积电新竹厂工作的日系供货商工程师说:“我们没时间休息,每天要写50页报告,每晚10点钟在台积电的会议上通报,确保他们的良率及设备状况可以改善,我快要忙死了” 。

一位日本供货商主管表示,在美国、日本、德国、还有中国台湾的新竹、台南及高雄,大家都想要建晶圆厂,但没有人,事情就办不成。如果台积电有什么万一,就会影响全球经济,但全世界可能还没有意识到这个现实有多恐怖。


引领标准制定


2018年8月,台积电部分产线设备及计算机系统中毒,打乱晶圆生产作业,造成当年第三季度损失25.96亿元新台币。

次事件促使台积电进一步认识到产线安全的重要性,并在过去三年内采取了一系列有效措施,具体包括:2019年成立供货商信息安全协会,持续强化供应链安全防卫,要求供货商达到台积电规定的标准;修订安全风险评估及管理流程,建立自动化安全管理系统,并取得ISO 27001信息安全认证;加强与学界及业界合作,共同培育信息安全人才;2018年10月,也就是发生设备中毒事件后仅两个月,台积电在SEMI推动成立跨产业工作小组,研究制定半导体设备的全球信息安全标准。

通过以上一系列措施,以及相关方的合作和努力,到2021年底,由台积电大力推动、SEMI第一个由中国台湾主导的国际产业标准,也是SEMI首个半导体晶圆设备安全标准(SEMI E187 - Specification for Cybersecurity of Fab Equipment),于12月28日揭幕的2021国际半导体展(SEMICON)正式发表,同时,由SEMI发起的半导体供应链安全联盟也同时启动。

在SEMICON半导体供应链安全联盟启动仪式及安全标准发布会上,除了台积电,力积电、日月光和南亚科等半导体厂商,以及应用材料、科林研发(Lam Research)等设备厂商,都派出高管参会,其中大多是上述SEMI半导体设备安全标准工作小组的成员企业。这说明从晶圆代工厂、内存生产商、信息安全界到设备商,都高度重视半导体设备安全标准SEMI E187。

这意味着台积电已经成为全球半导体设备的安全标准重要推手。未来,全球各家半导体设备商想要做台积电的生意,就不可能忽视SEMI E187标准,该标准将成为半导体设备产业的安全门坎。


全球扩产 众星捧月


面对全球半导体芯片产能供不应求,台积电计划未来3年内投资1000亿美元,将以倍速加快扩产脚步。

继2020年宣布赴美国亚利桑那州投资5nm晶圆厂后,台积电在2021年还扩大投资大陆南京厂28nm产能、日本22/28nm晶圆厂与3D材料研究中心,以及在台湾地区扩大先进制程布局,

此外,台积电在南科及竹南封测厂兴建已启动,美国亚利桑那州12吋厂开始兴建。这些对于台湾地区的设备、材料和服务供应商,包括汉唐、帆宣、家登、京鼎、弘塑、信纮科、意德士等,提供了又一波赚钱机会,台积电大同盟合作伙伴运营有望再旺3年。

台积电决定在日本九州岛熊本县新建一座20nm制程晶圆厂,主要生产索尼的CMOS图像传感器,以及车用芯片,预定2023~2024年投产。这座晶圆厂造价估计7000~8000亿日元,其中,索尼也将投资少数股份,且大力游说台积电设厂的日本政府,准备补贴高达50%的建厂经费,也就是最高约1000亿新台币。这笔日本政府创纪录的特别支出,将来自2021年度的政府预算修正案。

日媒剖析,自民党政府之所以能获得台积电认可,赴日设立至今在日本本土技术最先进的晶圆厂,是因为两年前台积电与东京大学缔结的技术合作计划。另外,日本半导体产业在封装技术及材料的优势,以及经济产业省提出的国家半导体发展策略,也是让台积电决定在日本建厂的重要原因。

对于在欧洲建厂,台积电董事长刘德音表示,欧洲设厂仍在早期评估阶段,有许多考虑因素,首要是客户需求,在日本设厂是合资方式,该合资也是特殊案例,台积电仍倾向于自身主导设厂,不过台积电新厂不论在哪里都会支持全球客户。


客户抢产能


台积电3nm将于今年下半年量产,魏哲家回应分析师提问时说,台积电3nm是继5nm之后另一个长期成长节点,客户看来也比预期来得多,主要用于HPC与智能手机。

对于台积电的先进制程,无论是7nm,还是5nm,一推出就处于供不应求的状态。

据台湾地区媒体报道,台积电除了成熟制程获得大批客户青睐,所拥有的先进制程、特殊制程及先进封装等281项技术,有500多个客户排队抢产能,其中,前6大客户下单的先进制程,对于营收贡献相当大,特别是苹果,一直是台积电的第一大客户,另外,AMD近些年的上升势头迅猛,使其成为台积电第二大客户。

华为在2020年第二季度因美国禁令不再出货后,让台积电前几大客户洗牌,过去下单量相当庞大的NVIDIA、高通,由于成本考虑以及分散下单风险下,将订单给予台积电的竞争对手三星电子。作为台积电第三大客户,联发科受惠于美国禁令,以及抢先夺下5G商机、维持4G客户需求,让联发科靠着天玑系列处理器,在2020年超越高通成为手机AP市场龙头。

随着高通考虑到三星晶圆代工良率不佳,以及增加对台积电芯片需求,让高通有机会扩大7nm、6nm投片量,并进一步扩大台积电2022年5nm、4nm投片量,与联发科直接竞争,对台积电2022年营收贡献有机会持续扩大,这两大芯片巨头将抢夺台积电第三大客户的地位。

此外,英特尔在晶圆代工市场的存在感越来越强。该公司CEO基辛格 (Pat Gelsinger) 2021年12月到访台积电,传为在未来2-3年内,争取更多台积电晶圆代工产能支持,涵盖制程包括7nm、6nm、5nm、4nm及3nm。


结语


面对制程微缩再度面临物理极限,以及与英特尔、三星电子在先进芯片技术继续竞争,客户需求迫切,先进封装技术的作用愈加突出。最新消息显示,台积电在竹南投入封测产能后,正在评估云嘉地区设置新厂。

半导体设备厂商透露,台积电正在加快布局先进封装,不仅苹果需求强劲,AMD、NVIDIA、联发科、赛灵思与大陆众多IC设计企业,对于先进封装技术的需求也逐渐增加,台积电目前在竹科、南科、中科及龙潭有先进封测厂区,主要提供晶圆凸块、先进测试与3D封装等业务,还有正在兴建的第5座竹南厂,预计2022年下半年量产,目前来看,很可能在云嘉地区选址。这必将带动新一轮的设备、材料、相关配套和服务投资,产业链上的相关厂商又将迎来新钱景。


*免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点,不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系半导体行业观察。


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