(一)公司簡介

1.沿革與背景

台積電成立於1987年2月21日,是全球第一家也是全球最大的專業積體電路(IC)製造服務公司,公司經營策略為只提供客戶專業積體電路之製造技術服務,而不設計、生產、或銷售自有品牌產品,不與客戶做商品之競爭。

公司在北美、歐洲、日本、中國大陸、南韓、印度等地均設有子公司或辦事處,產能亦來自海外子公司為WaferTech美國子公司、台積電(上海)有限公司,及新加坡合資SSMC公司之支援。

公司首創建置資訊平台—虛擬晶圓廠(Virtual Fab),提供整套服務,客戶也可從晶圓廠、封裝廠、到測試廠整個供應鏈掌握訂單進度。

2.營業項目與產品結構

業務範圍涵蓋IC製造服務及其相關項目,提供包括晶圓製造、光罩製作、晶圓測試與凸塊封裝及測試等客戶支援服務。

晶圓代工服務,包括一般邏輯製程技術、非揮發性嵌入式記憶體(Embedded Non-volatile Memory)製程、嵌入式動態隨機存取記憶體(Embedded DRAM)製程、混合訊號/射頻(Mixed Signal/RF)製程、高壓(High Voltage)製程、互補金屬氧化物半導體影像感應器(CMOS Image Sensor)、彩色濾光片(Color Filter)、微機電系統(MEMS)、矽鍺(Silicon Germanium)製程等。

先進製程發展上,於2002年,在十二廠完成十二吋支持90奈米(nm)研發試產線;2007年,公司為全球第一家導入45nm量產之晶圓代工廠。至2009年第四季,來自於65nm及其他更先進製程佔營收達39%。

2011年Q4各製程佔營收比重,90nm製程佔營收比重8%,65nm製程佔30%,40nm以下製程為27%、0.11/0.13um佔7%、 0.15/0.18um佔17%、0.25/0.35um佔7%,28nm製程佔營收比重升至2%。至2012年Q1,40nm以下製程為32%、 65nm製程佔26%、90nm製程佔營收比重8%,其他製程為34%。

終端應用營收比重,2011年Q4電腦相關產品佔20%、通訊相關產品佔53%、消費性電子產品佔9%、工業用等其他佔18%。2012年Q1應用比重為:電腦相關產品佔22%、通訊相關產品佔48%、消費性電子產品佔10%、工業用等其他佔20%。

2012年Q1,28奈米約佔營收比重5%,至2012年底占營收比重可達20%。

2012年Q2各製程佔營收比重,28nm約佔7%、40nm以下製程為28%、65nm製程佔26%、90nm製程佔10%。按產品應用:電腦相關約佔21%、通訊相關約佔48%、消費性電子約佔9%、工業及標準性IC約佔22%。

2012年Q3各製程佔營收比重,28nm約佔13%、40nm以下製程為27%、65nm製程佔22%、90nm製程佔9%。預計2012年Q4,28nm將突破20%,2013年提升至30%以上。


產品圖來源,公司網址 http://www.tsmc.com/

(二)產品與競爭條件

1.產品與技術簡介

台積電在技術及產能均居產業領導地位,是全球第一家有能力量產40 nm以下技術的晶圓代工廠,其40 nm規模與良率優於同業,40 nm佔全球8~9成市佔,28/20  nm生產時程至少領先同業三季以上。
2011年將持續投入20/28nm及以下的先進製程、special technology(包括Embedded Flash、CMOSSensor/BSI、3D IC)研發,至2011年4月,有89項28nm產品開始Tape-out並量產,2011年28奈米市佔率達100%。

2011年10月,完成首件採用20奈米製程技術生產的ARM Cortex-A15 處理器設計定案(Tape Out)。

佈局3D IC的矽穿孔(TSV)製程,計畫以CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)製程模式生產,即將邏輯晶片和DRAM放在矽中介層(interposer)上面,然後封裝在基板上,公司要提供全套服務,包括下游封裝測試。整套流程包括,整合晶圓鍵合(Wafer Bonding)、薄晶圓(Wafer Thinning)、晶片基板鍵合(Chip on Substrate)及晶片封測等技術,將各種邏輯和記憶體晶片精準疊合。

2012年10月,CoWoS測試晶片成功地整合Wide I/O介面將邏輯系統單晶片與動態隨機存取記憶體結合於單一模組,在晶片成品製造完成之前,公司的CoWoSTM技術透過將晶片堆疊於晶圓之上(Chip on Wafer)的封裝技術,提供客戶前端晶圓製造服務,藉由搭配Wide I/O行動動態隨機存取記憶體介面,使這顆整合晶片可提供優化的系統效能,更小的產品外觀尺寸,並且明顯改善晶片之間的傳輸頻寬。此次合作夥伴結合SK Hynix公司提供Wide I/O動態隨機存取記憶體、Cadence公司支援Wide I/O行動動態隨機存取記憶體矽智財、益華(Cadence)公司與明導國際(MentorGraphics)公司提供電子設計自動化工具。

2.重要原物料及相關供應商

IC製造從矽晶圓開始,經過一連串製程步驟,包括光學顯影、快速高溫製程、化學氣相沉積、離子植入、蝕刻、化學機械研磨等製程,需要原物料包括矽晶片、製程用化學原料、光阻、氣體,以及研磨液、研磨墊與鑽石碟等。

公司主要原料供應商如下:
矽晶片—F.S.T.、MEMC、S.E.H. 、Siltronic、SUMCO
製程用化學原料—Air Products、ATMIBASFDowMGC、TYS
光阻—AZ、NissanShin-Etsu ChemicalSumitomo、T.O.K.
氣體—Air Products、Linde、Taiyo Nippon Sanso
研磨液、研磨墊、鑽石碟—3M、Cabot、DA Nano、中砂、Planar Solutions、Dow

3.產能狀況與生產能力

生產基地,在台灣設有2座先進的十二吋超大型晶圓廠 (fab 12 & 14)、4座八吋晶圓廠 (fab 3, 5, 6 & 8) 和1座六吋晶圓廠 (fab 2),並擁有二家海外子公司:WaferTech 美國子公司、台積電(中國),以及新加坡(與NXP合資)SSMC公司之八吋晶圓廠產能支援。全球總部以及晶圓二廠、三廠、五廠、八廠及十二廠皆位於台灣新竹科學園區;晶圓六廠及十四廠則位於台灣台南科學園區),大陸廠則位於上海松江。

2010年,總產能1132.9萬片約當八吋晶圓,YOY成長13.8%;全年產能利用率達102.5%,高於2009年的78%。

2011年,總產能1322.1萬片約當八吋晶圓,YOY成長17%,其中12吋的產能年增約29%;於第三季,產能利用率低於100%。

台積電12吋晶圓廠產能:

廠房

已量產

2012Q1月產能(萬片)

2012年底月產能(萬片)

量產最先進技術

預計擴產

新竹Fab 12

第一期至第五期

12.4

15

28/20奈米

第六期導入18吋晶圓研發試產線,第七期為之前力晶廠房建地

南科Fab 14

第一期至第四期

18

21

20奈米

第五期,20124月動土

中科Fab 15

第一、二期

2

13.5

28奈米

第三期裝機中。於2015-2016年,第五期將導入18吋晶圓量產。

資料來源:台積電

28nm於Fab15廠生產,至2012年底月產能達2.4萬片(約當12吋晶圓),其中LP、HP、HPL製程於2011年Q3進入量產,而HPM製程於2011年底量產。

2012年4月,南科Fab 14第五期廠房動土,計畫生產20奈米及更先進製程,預計年底或2013年初量產,屆時將新增3萬片12吋晶圓月產能。至2012年,第二季12吋晶圓總月產能突破30萬片,到2012年底,公司12吋晶圓總月產能挑戰40萬片。
至2012年Q4,Fab 15是28奈米最大產能供應地,產能規劃提升至13.5萬片/月。另外竹科Fab12、南科Fab14新廠區也陸續建置完成新的28奈米生產線,並陸續投入量產。

資本支出

公司2010年資本支出增加到59 億美元,佔整體產業的46%,其中79%用於先進製程、13%提供成熟製程使用,8%為研發支出,並提撥1億美元用於太陽能LED新事業上。

因擴產放緩,2011年資本支出從原先78億美元,下修至74億美元,81%用來建置65、40及28nm製程產能,而81%中的9%將用來投入20及14nm的研發,72%投入65、40及28 nm製程技術,剩餘部份投入特殊製程。

2012年資本支出從原本60億美元調高至83億美元,增加的資本支出中13-15億美元用於擴充28奈米製程,7億美元用於20奈米期初資本投入,2億美元則用在Embedded Flash 及BSI,另有1億美元將用於後段封裝。

2013年資本支出約83億美元。

4.新產品與新技術
2010年4月,公司宣佈跳過22nm製程,直接發展20nm製程,2012年下半年起開始20nm製程技術進行試產工作,以平面製程(planar process)為基礎,並採用高介電層/金屬(High-k Metal Gate)、第五代創新應變矽(strained silicon)以及超低介電值導線等技術。跳過22nm製程,直接導入20nm製程技術,主因於20nm製程技術的閘密度、晶片效能與成本比,較22nm更具成本優勢,台積電的微影技術也跨入下一世代,與Mapper合作無光罩多重電子束微影技術,以及與ASML合作的極紫外光(EUV)微影技術等。

公司規劃2018年量產18吋晶圓,屆時導入的技術將以10奈米鰭式場效電晶體(FinFET)製程為主,希望可以導入新一代的微影技術,除極紫外光(EUV)方案外,多重電子束(Multi E-Beam)也是考慮之一。

(1)未來主要研發計劃:

計劃名稱

計劃內容

預計生產時程

28nm邏輯技術

同時支援數位類比產品應用的28nm製程技術

2010

20nm邏輯技術

同時支援數位及類比產品應用的下一世代製程技術

2012

15nm邏輯技術

同時支援數位及類比產品應用的前瞻性製程技術

2014

3D直通矽晶穿孔封裝晶片技術

因應系統級封裝技術,開發更具成本效益以及更具尺寸、效能優勢的3D晶片

2011

下一世代微影技術

發展極紫外光微影技術和多重電子束技術,以延續摩爾定律

2011-2014

2011年2月,啟動18吋晶圓廠投資,計畫2013年導入試產線,2015年以20nm量產,為繼英特爾之後為全球第二家投資18吋晶圓廠。

2011年Q2,28奈米製程開始進入量產,包括可程式邏輯閘陣列(FPGA)雙雄XilinxAltera,以及AMD的28奈米繪圖晶片Southern Islands開始投片。

20nmG製程(高效能)於2012年第三季開始量產,20nmC製程(低漏、高效能)於2013年6月量產。

因為嵌入式Flash MCU持續成長,且隨ARM架構Cortex系列處理器發展、行動終端裝置走向輕薄化,公司於2013年量產CoWos模型,以整合TSV與Silicon Interposer,並與晶圓代工業務結合。

(2)看好綠能發展,公司也開始佈局發展太陽能與LED兩項新事業:

太陽能方面:

2009年12月,入股結晶矽太陽能電池茂迪,成為最大股東;2010年6月,入股薄膜太陽能電池廠Stion,取得CIGS(銅銦鉀硒)製程技術,Stion授權並移轉其CIGS薄膜製程給台積電,同時公司提供太陽能電池模組給Stion。

在太陽能領域,公司同時發展結晶矽與薄膜太陽能電池。

2011年4月,將太陽能事業獨立分割為新公司-台積太陽能股份有限公司,基準日為8/1。

LED方面:

2008年投資美國LED磊晶大廠普瑞光電(BridgeLux),BridgeLux開發出氮化鎵上矽 (GaN-On-Silicon)之LED技術,達每瓦135流明,為矽基板LED業界第一家具商品化等級效能的廠商。

2010年3月,在新竹科學園區成立LED照明研發中心。公司以半導體的製造能力,進行LED照明技術、製程、封裝與測試的研發與整合,2011年起並將率先以LED光源(Light Source)以及LED光引擎(Light Engine)等產品切入市場。

2011年4月,將LED事業獨立分割為新公司-台積固態照明股份有限公司,基準日為8/1。

(三)市場需求與銷售競爭

1.產業結構與供需

IC產業鏈由上而下為設計、製造、封裝及測試,提供晶圓製造服務包括整合元件廠(IDM)及專業晶圓代工(Foundry),其中IDM業務涵蓋IC設計、製造、封裝和測試整個流程;Foundry如台積電,僅從事IC製造之專業分工。

因為先進製程需要不斷投入資本並且因成本考量,IDM廠陸續將製造與後段封測等製程委外,大多IDM廠逐漸轉型成Fabless(無晶圓廠)經營型態,或Fablite(輕晶圓)趨勢。

IC Insights統計,2011年半導體製造商的資本支出超過590.7億美元,YoY成長15%。未來 2011-2014年,45/32nm將取代65/90nm為主流製程,但45/32nm資本支出投資龐大,以一座月產能100K的28nm廠房,需要 100億美元、研發成本14億美元,未來僅有大型晶圓代工廠,及IDM廠的IntelSamsung、STM、Panasonic等廠商,有投資擴廠計畫。

受到IDM廠委外代工的趨勢,以晶圓代工產值按客戶型態之比重,Fables與IDM各佔7:3,自2009年起擴大到8:2,2010年IDM長期外包比重超過2成,IDM廠對12吋產能需求持續提升,也是未來主要委外的部分。

在晶圓代工領域,全球前四大包括台積電、聯電GF(Global Foundries)和中芯國際,即佔7成的營收比重,顯示產業為寡占市場。

2009年,全球半導體市場的產值估計約為2,260億美元,YoY下降9%。根據市場研究機構IC Insights的調查,2009年整體IC製造產值約為220億美元,YoY下滑11%,而專業晶圓代工產值約為190億美元,分別佔半導體產值的 8%,佔IC製造產值為86%。2010年全球半導體產值為3000億美元,YoY成長30%,而全球晶圓代工產值則YoY成長40%,2011年全球晶圓代工產值下修為成長7%。
IHS iSuppli統計,2012年全球晶圓代工業務將達296億美元,較2011年成長12%。
根據IEK統計,2009年台灣晶圓代工產業佔全球市佔率達71%,在90nm以下高階製程市佔高達90%。

2.銷售狀況

台積電客戶以Fabless佔80%、IDM廠佔20%,前5大客戶為QualcommNVIDIA、TI、Marvell、ADI等。

公司28奈米市佔率為100%,主要客戶有Altera及Xilinx、Nvidia、AMD和Qualcomm。

就銷售區域分,北美地區佔70%、亞太13%、歐洲10%、日本4%、中國大陸3%。

3.國內外競爭廠商

全球前十大晶圓代工廠,以2009年市佔,包含龍頭台積電(45%)、聯電(14%)、全球半導體(Global Foundries) (+特許佔13%)、中芯半導體(5%)、IBM(1.9%)、世界先進(1.9%)、Dongbu HiTek(1.8%)與Samsung(1.4%)。

台積電為全球第一大,就先進製程上,根據Gartner調查,2010年全球45/40nm市佔率:台積電(91%)、聯電(4%)、GF(2%)及Samsung(2%);65nm市佔率:台積電(64%)、聯電(15%)、GF(19%)及Samsung(5%)。

聯電排名全球第二,2011年資本支出金額為18億美元,將投入28nm及20nm技術,28nm年中試產。

GlobalFoundries是從AMD分拆出來的,並且合併特許(Chartered) 半導體後,成為全球第3大專業晶圓代工廠,GF在先進製程已追上聯電。

潛在的競爭者是Samsung,2010年資本支出96億美元,高於台積電與Intel,2011年資本支出為92億美元仍為第一。

(四)財務相關

1.主要轉投資事業

(1)晶圓代工方面,包括持股38%世界先進與SSMC,SSMC是NXP和台積電在新加坡合資的8吋晶圓廠,台積電持股40%,NXP為60%。還有轉投資美國子公司-WaferTech。

(2)創意:提供IP設計服務,持股35%。

(3)采鈺:提供CMOS影像感測晶片測試業務,並於2007年跨入LED矽基封裝。

(4)精材:提供晶圓級晶片尺寸封裝技術(WLCSP)封裝。

(5)普瑞光電(BridgeLux):為美國LED磊晶大廠,於2008年投資。

(6)茂迪:2009年12月,台積電與茂迪簽署認股結盟合約,正式入股太陽能電池大廠茂迪,以認購茂迪公司私募發行之普通股新股共7,532萬股,認購之總金額約62億元(約美金1.93億元),掌握茂迪二成持股成為該公司最大股東。

(7)Stion:2010年6月,宣布旗下VentureTech Alliance公司投資美商Stion公司5000萬美元(折合新台幣約16億元),並持有該公司約21%的股份,取得薄膜CIGS製程技術,雙方並在技術授權、生產供應以及合作開發方面簽訂協議。

2011年4月,公司將太陽能與LED事業,分別獨立分割為新公司-台積太陽能股份有限公司、台積固態照明股份有限公司,基準日為8/1。
2012年8月5日公司公告將投資8.38億歐元取得ASML5%的股權,並在未來5年投資2.76億歐元來支持ASML對先進製程的研發。

全文網址: http://www.moneydj.com/KMDJ/Wiki/wikiViewer.aspx?keyid=8610ea86-6588-4369-9852-7bc97baeb4d4#ixzz2Cm2Y8TmD
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