本周，Counterpoint Research给出了按成熟制程（节点≥40nm）产能排序的全球晶圆代工厂商Top榜单，如下图所示。
可以看出，排名前四的厂商分别为：台积电（市占率28％），联电（13％），中芯国际（11％），三星（10%）。
成熟制程在2020年非常火爆，产能严重短缺，这给各大晶圆代工厂带来了巨大的商机。而从2021年的产业发展形势来看，这种短缺状况在近期内还难以缓解。对此，Counterpoint Research认为，2021年，排名靠前的代工厂的成熟制程仅会分配给特定应用。举例来说，即便8英寸晶圆需求强劲，联电（UMC）宣布，2021年8英寸晶圆产能仅扩充1%-3%。占全球成熟制程产能约10%的中芯国际由于受到美国禁令制约，在产能扩充上也充满不确定性。整体而言，这波产能短缺属于结构性问题，要等到2022年所有供应链都重建好库存后才能缓解。
目前来看，半导体制程工艺发展呈现出两大趋势：，一是继续追求先进制程，典型代表是台积电、三星、英特尔、中芯国际；二是聚焦特色工艺，满足多样化需求，代表厂商有联电、格芯、世界先进、华虹宏力等。
而与成熟制程相比，先进制程有短板。一是上游IC设计费用越来越高，先进制程可以为芯片提供良好的功耗比，但是其代际设计费用增速越来越高，例如，设计7nm芯片的成本超过 3亿美元，华为麒麟980芯片就是用台积电7nm工艺制造的，麒麟980是由超过1000名工程师组成的团队历时3年时间、经历超过5000次的工程验证才成功应用的。
据IBS的测算，如果基于3nm开发英伟达GPU，成本将高达15亿美元。从芯片设计经济效益方面来看，7nm是长期存在的节点，5nm/3nm的PPA和成本难以达到平衡点，除非有超量的出货来均摊成本。
成熟制程主要用来制造中小容量的存储芯片、模拟芯片、MCU、电源管理( PMIC)、模数混合、传感器、射频芯片等。在应用层面，云计算、5G射频器件需求的快速增长为成熟制程提供了强劲动力。
晶圆代工业正在向更加细分方向发展，不同于台积电和三星追逐先进制程，UMC、格芯、 TowerJazz、世界先进、华虹宏力等更多关注于各自擅长的特色工艺，通过在已有成熟工艺方面的投入，提升产品性价比及竞争力。
从需求侧来看，特色工艺的市场应用前景广阔，具备吸纳更多企业在各自特色领域内做精做强的基础。目前来看，MCU、模拟电路和分立器件这三大类芯片占整体市场的份额接近 50%，且其发展更加稳健，为特色工艺应用提供了基础。更加值得关注的是，与先进工艺相比，特色工艺在晶圆代工业务模式上渗透率相对较低，传统逻辑器件方面，除了英特尔外，主要厂商基本采用“设计-代工-封测”的分工合作模式，而在模拟器件、MCU、分立器件领域，仍然以IDM自家生产为主。这使得成熟制程工艺代工业务的拓展有了更大的空间。
另外，特色工艺的供应商在盈利能力方面的波动性相对较小，一方面，需求端的稳定性使厂商在经营管理方面的可预期性更强，另一方面，由于制程的成熟度相对较高，在设备支出和研发投入规模方面，特色工艺厂商相对较小，使其在成本控制方面具备优势。
成熟制程工艺有哪些呢？具体来看，主要包括以下几种。
驱动IC：
随着OLED面板渗透率上升，OLED厂商市占率提高，而传统OLED DDIC以80nm及以上制程为主，其订单量上升提高了更高制程节点的产能。
电源管理芯片：
受益于5G推进，手机搭载的数量大幅增长，且快充芯片的使用量也逐步提升。此外，TWS耳机等新品的推出也拉动了电源管理芯片和NOR Flash需求。传统PMIC制程节点为0.18μm /0.11μm，市场需求上涨为该成熟制程和相应的特色工艺需求提供了动力。
传感器：
手机摄像头数量不断提升，其中配套的低像素CIS带动0.18μm等制程节点需求提升，普通高像素CIS也只需55nm制程节点，进一步拉动了成熟制程代工需求。指纹识别方面，手机领域的屏下光学、电容侧边、超声波等逐步渗透到智能家居、金融、汽车等领域，该类产品多采用0.11μm/0.18μm制程，相应的成熟制程和特色工艺平台越来越受欢迎。
在市场需求的带动下，掌握成熟制程的晶圆代工厂能依靠产能的调整和扩张提升市占率，特别是在以中国为代表的东亚地区，需求增长最快。中芯国际、联电、世界先进、TowerJazz等以成熟制程代工为主的厂商，基本以分立器件、驱动IC、PMIC和eNVM等为主。此外，虽然台积电和三星以先进制程为主，但由于这两家的体量很大，且同时兼顾成熟制程，使得它们在成熟制程市场的占比同样占据优势地位，特别是台积电，无论是全球晶圆代工总体排名，还是成熟制程榜单，该公司都处于龙头地位。
中芯国际方面，成熟制程是该公司的主要收入来源。以2020上半年为例，0.15μm /0.18μm、 55nm/65nm和40nm/45nm分别贡献了其营收的33.4%、32.6%和14.9%。
中芯国际开发了多种特色工艺平台，如电源/模拟、高压驱动、eNVM、混合信号/射频、图像传感器等。其中，电源/模拟技术基于现有的低功耗逻辑工艺平台，可提供模块架构，可提供中压和高压器件，高压驱动技术平台涵盖 0.15μm、55nm、40nm等；eNVM技术平台涵盖0.35μm至40nm技术节点，具有低功耗、耐久性突出的特点。
台积电方面，从该公司2020年第4季度财报可以看出，40nm/45nm营收占总营收的8%，65nm占5%，90nm占2%，0.11μm/0.13μm占3%，0.15μm/0.18μm占7%，0.25μm及以上占1%。这样，台积电在该季度成熟制程的合并营收占总营收的26%，还是很可观的数字。
从历史发展来看，台积电于2004年开始从以0.11μm+制程为主的低端晶圆制造过渡到以40nm-90nm的更先进制程工艺为主的晶圆制造，并于2011年底开始从以中低端为主的晶圆制造过渡到以28nm及更先进制程工艺为主的晶圆制造。
三星方面，目前有四条产线，包括三条12英寸和一条8英寸的，12英寸晶圆代工线分布在韩国和美国，主要针对相对高端的制程工艺，包括65nm、45nm、32/28nm HKMG、14nm FinFET工艺。8英寸晶圆代工线于2016年开放，涵盖180nm到65nm节点，主要用于eFlash、功率器件、CIS，以及高压制程等。
联电方面，由于驱动IC、PMIC、RF、IoT应用等代工订单持续涌入，联电8英寸晶圆产能满载。不仅如此，据悉，其2021上半年的产能也已经全面满载。
联电是业内首家对外宣布放弃10nm及更先进制程工艺的晶圆代工厂。2017年7月，该公司启用了双CEO制度，那之后的一年内，他们就对市场做了缜密的调研，并在一年后，也就是2018年7月，对外宣布聚焦在成熟制程，而不再对10nm及更先进制程进行研发投入。
具体来看，无论是8英寸，还是12英寸晶圆厂，联电都聚焦在了各种新的特殊制程工艺上，尤其是针对物联网、5G和汽车电子这些在未来具有巨大市场和发展前景的应用领域，如联电的汽车电子业务，过去几年的年增长率都超过了30%。包括RF、MEMS、LCD驱动芯片、OLED驱动芯片等领域，联电都有目标性的强化技术，并一直在提升市占率。
在特殊工艺方面，市场对LCD驱动芯片、OLED驱动芯片需求量很大，多数采用的是80nm、40nm工艺，在此基础上，联电将这些芯片制造导入到了28nm上，而在MCU的特殊工艺方面，联电也在持续发展。
市场对成熟制程工艺需求迫切，各大晶圆代工厂也都很重视这块业务，行业普遍看好其发展前景。
IC Insights发布的《2020-2024年全球晶圆产能》报告认为，随着芯片特征尺寸微缩速度持续放缓，芯片设计人员发现越来越难以证明较高的成本能得到合理的回报。因此，先进与成熟制程之间的利弊愈加明确，不同公司所采用的制程也愈加有针对性。这就使得各种制程都有展现各自优势的空间。
在这样的发展趋势下，按照IC Insights的统计和预测，各种半导体制程的市占率正向着相对更加均衡的方向发展，如下图所示。
从图中可以看出，40nm及以上成熟制程的比例在这些年当中没有出现明显变化，且市场规模很可观。
40nm以上的成熟制程，无论是180nm以下，还是180nm以上的，市占率都很稳定。这也正是诸多晶圆代工厂长期专注于成熟工艺，而不向先进制程投入过多资本和精力的底气所在，同时，也是格芯和联电放弃最先进制程的主要原因。无论先进制程如何发展，未来，成熟制程工艺的市场依然会很广阔，依然具有很好的投资价值。
免责声明：本文系网络转载，版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容！本文内容为原作者观点，并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性负责。
