中國大陸IC製造業勢力的轉化與變動

一、前言
中國大陸的IC製造業近年來蓬勃發展，2000年前後是重要分水嶺，過去當地企業以IDM(整合元件製造)的經營型態為主，發展速度緩慢；之後陸續從台灣、南韓、美國引入全球頂級的晶圓代工、記憶體製造、以及IDM經營典範型企業陸續投資。中國大陸半導體產業在這麼短的時間內不斷進行內部勢力或資源的交替、轉化、與重組等過程，在年產值穩定成長的表面之下，產業的變動可說是暗潮洶湧。在時間點上，2001年以台灣專業垂直分工體系為師導入晶圓代工的經營型態，這包括中芯國際、和艦科技、宏力、台積電(上海)等具備台灣色彩的企業。2006年南韓大廠Hynix與歐洲大廠STM合資在無錫設立第一座專業DRAM製造的12吋晶圓廠，2007年已成為中國大陸12吋晶圓廠產能第一大，產值躍居中國大陸IC製造業第二大。而2009年全球第一大廠IDM經營模範生Intel在大連的12吋晶圓廠也將完工量產。也就是說全球半導體公司預估2012年第一波跨入18吋晶圓廠世代的廠商(包括Intel、Samsung、TSMC)中，有二家在中國大陸佈局產能，這使得中國大陸儼然成為全球晶圓廠產能的重要佈局地。中國大陸不僅IC製造業經營型態版圖產生變動，目前主力型晶圓代工產業內部版圖也發生巧妙的變動，本文即針對這兩方面的變化進行分析。
二、中國大陸IC製造業經營型態版圖的變動
中國大陸IC製造公司的排名在新興晶圓代工公司及專業記憶體製造公司的加入後產生顯著的變化，表一為2007年中國大陸IC製造業前十大排名。2000~2005年間成立的新興晶圓代工公司快速擠進前十大，這包括了第一大的中芯國際，第四、第五、第七的和艦科技、宏力半導體、以及台積電(上海)，而第二波進入的專業記憶體公司則有海力士—意法半導體，2006年底12吋晶圓廠進入量產，2007年即擠入中國大陸IC製造業排名的第二大，顯見DRAM等具備少樣多量特性的記憶體產品，在衝量時具有相當大的爆發力。海力士—意法半導體2007年的營收達到93.6億人民幣，較2006年大幅成長292.1%，成為中國大陸IC製造業前十大中成長幅度最大的公司。單一產品大量投產、12吋晶圓廠產能的規模效益、來自母公司Hynix的全球DRAM出貨通路的支持，成就海力士—意法半導體2007年的驚人成長力道，隨著海力士—意法半導體出售無錫Fab 1的8吋晶圓廠設備給中國大陸另一家晶圓代工公司華潤上華，並積極將Fab 1升級為12吋晶圓廠，若能配合全球DRAM價格跌勢趨緩的話，則2008年中國大陸IC製造業第一大公司的地位將從中芯國際轉移到海力士—意法半導體。
表一 2007年中國大陸IC製造業前十大排名
排名
公司
營收(億人民幣)
成長率
1
中芯國際
111.4
-1.8%
2
海力士—意法半導體
93.6
292.1%
3
華虹NEC
24.3
-14.7%
4
和艦科技
19.7
-16.2%
5
宏力半導體
15.3
25.2%
6
首鋼日電
14.0
-24.2%
7
台積電(上海)
13.4
4.1%
8
上海先進
11.8
-12.5%
9
華潤上華
10.9
19.3%
10
華潤華晶微電子
8.4
-20.0%
資料來源：CCID；工研院IEK整理(2008/08)
圖一為中國大陸IC製造業第一大的中芯國際總產能，和第二大海力士—意法半導體12吋晶圓廠Fab 2 的產能比較，海力士—意法半導體在無錫的12吋晶圓廠Woxi Fab 2自2006年第二季產能持續提升，2007年第四季已達到月產8萬片12吋晶圓的產能，約當18萬片8吋晶圓，與SMIC的18.5萬片8吋晶圓接近，預計2008年Fab 2的月產能將提升至10萬片12吋晶圓。加上中芯國際淡出DRAM製造後，需積極以邏輯產品去化北京12吋晶圓廠產能，短期內不會大幅擴充產能。消長之間，海力士—意法半導體在2008年將成為中國大陸半導體總產能及12吋晶圓廠產能的第一大。
圖一 中芯國際 v.s. 海力士—意法半導體產能成長趨勢比較
三、中國大陸晶圓代工業公司版圖的變動
晶圓代工業現今仍為中國大陸IC製造業發展的主軸，佔有最大的產值比重，從2000年以後也成為中國大陸IC製造業主要的成長動力，並在全球專業晶圓代工市場佔有率的表現上有顯著而亮眼的成績，成功的取代新加坡成為僅次於台灣的全球第二大晶圓代工產業。中國大陸晶圓代工業的全球市場佔有率從2000年的1.0%，短短四年的時間就在2004年搶佔了全球專業晶圓代工業11.5%的市場比重。2005年經歷全球晶圓代工產業的一次回檔後，中國大陸的晶圓代工業似乎也呈現了換檔的情形，2005~2007年中國大陸晶圓代工業成長率表現與整體市場同步，過去快速搶佔市場佔有率的動能已不復見。圖二為2000~2007年中國大陸晶圓代工業全球市場佔有率變動趨勢。
圖二 中國大陸晶圓代工業全球市場佔有率變動趨勢
而中芯國際為中國大陸專業晶圓代工業的第一大，也是這一波新興晶圓代工公司快速搶佔市場佔有率的顯著案例，在提升中國大陸晶圓代工業全球市場佔有率方面貢獻了一半的比重。而中芯國際面臨的成長瓶頸也突顯出過去當地同類型發展模式的晶圓代工業者，也走到了要調整公司策略的時候。過去的策略簡而言之就是交換策略，包括用產能、股權來換技術、訂單這類的情況。但相較於中芯國際把交換策略發揮到極致而過度虛胖，當地的其他晶圓代工公司諸如：和艦科技、宏力半導體等則顯得穩紮穩打，而在2005年以後市場比重開始穩健上揚。
　　中芯國際在中國大陸晶圓代工業的市場地位也有自2005年高點下滑的傾向，2002~2007年中國大陸晶圓代工公司市場版圖變動趨勢如圖三所示。中芯國際自2002年快速擠壓當地的華虹NEC以及上海先進等公司，2005年之後則因成長力道不如其他公司諸如：宏力、華潤上華等而呈現下滑的現象。
圖三 中國大陸晶圓代工公司市場版圖變動趨勢
晶圓代工四強製程營收分佈如圖四所示，TSMC、UMC在2008年第二季相較於去年同期(2007年第二季)，在90奈米以下製程營收佔公司整體營收比重都有顯著的增長。新加坡的Chartered則呈現90奈米製程訂單轉進到65奈米製程的情形，但整體90奈米以下的比重與去年同期相較並沒有顯著增加，這顯示Chartered在客戶群以及產品線方面都不如台灣的TSMC及UMC。而SMIC的情況則顯示出不僅在65奈米先進製程市場的發展上落後其他三家公司外，在90奈米製程市場則缺乏新客戶、新產品線的情形。SMIC在製程發展及客戶訂單掌握度的劣勢，使得其12吋晶圓廠產能成長的空間受限，90及65奈米都屬12吋晶圓廠採用的製程。SMIC在2008年第二季12吋晶圓廠月產能低於2萬片，這也使得其後續所謂菱形佈局(北京、上海、武漢、深圳都要建12吋晶圓廠)，顯得十分飄渺。
圖四 晶圓代工四強製程營收分佈
四、IEK專業意見
中國大陸IC製造業在這麼短的時間內不斷進行內部勢力的轉化與變動，包括從本土走向國際、從傳統IDM走向晶圓代工，以及在當地晶圓代工成長趨緩後，專業記憶體大廠Hynix結合STM大舉投入12吋晶圓廠的建置(Elpida近期也宣布結合當地廠商及地方政府投入12吋晶圓廠的建置)，加上2009年CPU大廠Intel的12吋晶圓廠投產都將墊高整體產值。面對國際大廠相繼在中國大陸佈局12吋晶圓廠，台灣廠商反倒在政策釋出有意開放12吋晶圓廠投資大陸之際顯得保留。其實，從SMIC近年來的12吋晶圓廠產能發展不如預期也能看到一些端倪。不同於DRAM、CPU這類型的廠商只要建廠即能大量利用自身的品牌、通路銷貨，晶圓代工公司的成功來自於對廣大委外代工的客戶群提供最佳的服務(技術、成本、交期、品質、彈性…..)等整體的助益。相較於SMIC為迎合地方政府而做的菱形佈局(累死自己以及客戶的工程師)也較不具規模經濟效益；台灣廠商選擇以廠房集中、產業群聚、單一廠規模經濟的成本利益以及便利性來提供客戶優勢，因此產能規劃走向月產6~10萬片12吋晶圓的規模發展。
政府的12吋晶圓廠開放政策能提供廠商更佳的佈局彈性，若能與：
客運常態直航：方便國際、及對岸客戶來台灣生產據點洽商。
貨運常態直航：方便台灣IC製造廠商出貨大陸。
投資、併購等行為能在兩岸法令上全然開放：方便台灣廠商用最有效率、成本效益、及彈性的方式進行兩岸分工佈局。
人才來台工作條件的鬆綁：擴大台灣廠商人才庫，即便將產能集中台灣也能有充裕的人才吸納進來為我所用。
等與對岸一起談，既有助於提升台灣IC製造業的優勢，也能降低台灣廠商赴大陸設12吋晶圓廠的誘因，甚至有助於吸引國外廠商擴大在台設立12吋晶圓廠。
而面對中國大陸IC製造業顯性(產值)或隱性(產業結構)的變動趨勢，台灣廠商持續保持高度的關注以及彈性的態度，並積極提升公司的整體競爭力，必能常保台灣晶圓代工業的長久發展優勢。

半導體技術推動次世代PC的出現

以往PC的微型化主要是靠半導體製程的進步，藉由製程不斷微縮以降低單一晶片的功耗與體積，如此可縮小PC晶片的體積、耗能以及散熱。但就一台完整的PC主機來看，內部包含了CPU、南北橋晶片組、繪圖晶片、音效晶片、通訊晶片、擴充槽、儲存裝置及許多被動元件，單單降低單一晶片的體積對整個系統的微型化助益不大。針對此問題，半導體產業界逐漸採用晶片整合技術，例如SiP系統級封裝、SoC單晶片設計或是晶片3D堆疊技術，將多顆晶片進行整合，進一步縮小多晶片的佔用面積、功耗與成本，讓傳統PC多晶片架構透過一個單一晶片即可達成。

各半導體元件製程導入趨勢

若要找出在過去十年受晶圓代工產業興起衝擊最大的IDM公司以及半導體元件市場，可從各元件在不同時期採行的製程技術看出來。圖為1990、1997、2004、及2008年各元件導入製程技術的平均值。