台积电带领中国台湾供应商建立全球半导体产业链
全球半导体产业为免受地缘政局影响,纷纷分散产业链,其中一项举措就是向业界龙头企业中国台湾集成电路制造股份有限公司(全文简称:台积电,TSMC)招手,邀请该公司到当地设立生产线。台湾地区各界反应两极,台积电本身也要应对不少挑战。
全球晶圆代工龙头企业台积电以中国台湾为主要生产基地,带领台湾地区的供应链相关厂商,在中国台湾建立了全球最重要的半导体产业链。随着中美科技战加剧,全球科技产业加速调整投资布局,台积电也决定在美国亚利桑那州的凤凰城设厂,并在2022年12月7日举行机台进场的移机典礼。
从近年的国际政经局势分析,三大因素促使全球半导体产业分工格局出现变化。首先,2017年,美国对中国发动贸易战,很快便波及科技产业。中国的科技业遭美国全面打压,从5G通讯设备和技术、芯片领域,以至生产半导体先进制程的设备和技术均被列入美国的出口禁令清单,禁令也适用于使用美国技术的外国厂商。由于中国是全球重要的半导体市场,该等措施不仅导致中国的半导体产业发展计划受挫,也殃及其他地区的半导体产业,促使企业纷纷思考调整投资布局。
其次,新冠疫情于2020年初爆发,更迫使业界加快调整生产布局。这场疫情肆虐全球,各地工厂不时停工停产,严重破坏供应链和生产链的稳定性,对汽车制造业的冲击尤甚,各大车厂都因车用芯片短缺而减产甚至停产。由于汽车产业上下游供应链很长,分工精细,环环相扣,故此芯片短缺可导致整个汽车产业大规模减产,这情况令各界更加关注芯片供应稳定的重要性。
此外,近年地缘政治风起云涌,俄乌战争等冲突导致国际局势日益紧张,不仅窒碍贸易全球化发展,更令保障国家安全成为各国的优先政策。芯片是很多产业的必需品,而全球近八成芯片均产自东亚地区。近年,东亚局势紧张,美欧日等国都担心芯片供应不稳会危及国家安全,纷纷寻求在本土设立生产线,以分散地缘政治风险。
美国商业调查机构波士顿咨询集团(BCG)最近发表与美国半导体协会合作的半导体产业调查报告。报告指出,全球晶圆代工产能有75%来自东亚地区,主要集中在中国大陆与台湾地区、韩国;封装测试领域的比率更高达80%。单从中国台湾而言,10纳米以下的先进逻辑集成电路产能已占全球92%。全球终端产品产值达4,900亿美元,当中的逻辑集成电路有四成产自中国台湾。这意味着一旦中国台湾半导体产业断供,全球终端产品市场可能损失数千亿美元。
BCG的报告指出,当前全球半导体产业有五大潜在风险:一是产业环节过度集中,一旦单一供应链断裂,整个产业或会陷于停顿;二是地缘政治摩擦;三是各国推动产业链自给自足,全球恐出现扭曲竞争和产能过剩;四是科技人才不足,难以满足产业需求;五是全球研发经费的增长步伐停滞不前。
虽然欧美日锐意发展半导体产业,但BCG的报告认为,美国若要建成自给自足的半导体供应链,必须新建6至7座晶圆厂,前期投资额约0.9至1.2万亿美元,其中包括2至3座年产量可达35,000片的先进制程(10纳米以下)晶圆代工厂。
事实上,目前已有3家厂商计划在美国兴建先进制程晶圆厂。除了在亚利桑那州凤凰城建成的5纳米制程晶圆厂外,台积电创办人张忠谋证实,台积电也将到美国设厂生产3纳米制程晶圆。另外,三星(Samsung)则在得克萨斯州的泰勒市投资170亿美元兴建5纳米制程晶圆厂,预计2024年投产。英特尔(Intel)也投资200亿美元在俄亥俄州的利金县(Licking)兴建7纳米或以下制程晶圆厂。厂房已于2022年9月9日举行动土仪式,预计2025年投产。
除了美国,日本和欧洲也积极建立半导体供应链,同时向台积电招手。日本方面,台积电与索尼集团(SONY)和电装公司(DENSO)合资成立日本先进半导体制造公司(JASM),在日本九州熊本县投资兴建的新厂房已于2022年4月动工,预计2023年完工,目标是2024年12月开始出货,采用12纳米以上的成熟制程,估计月产55,000片。日本首相岸田文雄曾表示,台积电熊本厂房估计未来10年可为当地带来4万亿日圆(约2066.79亿元人民币)的经济效益,并提供7,000个就业机会。
此外,台积电资深副总经理侯永清日前接受日本媒体访问时透露,台积电不排除在熊本厂房以外地区兴建新工厂,将视熊本工厂的发展再做决定。
欧洲则以德国的态度最为积极。英国《金融时报》近期报道,台积电正与主要供应商企业研究,在德国德勒斯登(Dresden)兴建台积电首座欧洲半导体厂房的可行性。德国是汽车工业大国,台积电又是车用芯片的重要制造商,若台积电在德国建厂,预料可从德国的汽车产业中获利。
然而,中国台湾各界对台积电到海外设厂的决定持两极看法。乐观者认为,台积电受邀到美国等科技强国设厂,能够彰显该公司在全球半导体产业的领导地位,随着旗下海外厂房增加,更能巩固该公司以及中国台湾在全球科技产业的领先地位。悲观者则认为,美国的原材料和人力成本相较台湾地区高昂,台积电对美国厂房的投资难以在短期内回本,该厂房日后对台积电的业绩贡献恐怕有限。其次,台积电海外设厂需要许多上下游企业的配合,中国台湾有大量厂商和科技人才随台积电赴美,可能削弱中国台湾产业的竞争力。
此外,美国和中国台湾的职场生态不同,一般晶圆厂均为24小时运作,台积电台湾地区厂房的工作文化是工时长、节奏紧张,但美国工人则较为关注劳工权益,劳工保障意识相对较高,台积电美国厂房是否因此水土不服?再者,台积电如何有效分配两地的人力资源,克服全球半导体业的人才短缺问题?这些都是台积电在美国设厂时面对的主要挑战。
半导体设厂为自动化设备厂带来大补
台积电设备的主要供应商多以大厂为主,包括:光刻机微影设备及相关服务商荷兰艾司摩尔(ASML);晶圆的薄膜沉积设备及研磨设备商由美国的应用材料公司(AMAT,Applied Materials Inc.);制程控管设备市场则是由美商科磊(KLA Corporation)独占、蚀刻设备市场则由美商科林研发(Lam Research Corporation)独占,这些设备供应市场中,美国囊括首位。但中国台湾厂商仍有相当多商机可期,包括汉唐、家登、公准、帆宣、意德士、京鼎、弘塑等。
家登为半导体前段制程设备、零件领域,主要产品为光罩盒及晶圆传载类,客户群包含台积电、Intel等。帆宣为无尘室与机电系统整合工程服务厂,也替ASML代工EUV零件模块。
2022年全球将新增29座晶圆厂,其中,中国台湾就有8座,29座厂房的设备支出预料会突破1,400亿美元,商机惊人。而中国国内无尘室机电厂商具有在地及时调整的优势,早就是台积电的长期伙伴。
1圣晖
中国台湾无尘室工程、机电工程、高科技制程设备整合工程及水气化供应系统的领导大厂,也是周边半导体产业的重要合作伙伴,公司表示目前订单高达新台币200亿元(约54亿元人民币),2022年营运可望持续增长5至10%,续创新高。
2京鼎
主要从事半导体制程设备及自动化设备,受惠于半导体大厂持续扩产,去年第四季营收持续上扬,达新台币33.6亿元(约7.58亿元人民币),续创新高,季增约5.6%。
3盟立
在半导体领域,主要以高空走行式无人搬运车(OHT)、晶圆载具储存系统(Foup Stocker)、无人搬运车(AGV)、EFEM及相关控制系统为核心,提供整厂自动化物流系统,主要锁定封测、晶圆制造、ABF载板、DRAM与硅晶圆等产业。依现今订单来看,面板比重仍占大宗,约达40%,半导体为7%、智能自动化44%、工业控制器3%,以及信息系统6%。
智慧物流方面,盟立已获得电商PChome林口综合物流中心、全台(全家便利店)物流及EMS制造厂智慧物流的整厂系统整合订单,预期2023年将再跨入大型冷链物流系统,以及第三方及第四方物流系统的开发与建置,看好2025年前,智能工厂/智能物流系统市场的整体需求将维持高档。
随着半导体厂前往美日欧各国设厂后,为半导体无尘室制程设备商带来极大的商机后,我们还要考虑的是其他配套的产业如化学品、包装材料、国际物流服务等,也会带来商机。虽然美中科技战如火如荼地进行,但我们不要忘了,中国政府的决心与企图,“科技自有出路”中国有市场、有大量的海归科技人与本土扎实的科技基础,加上“很有钱”,相信时间可以弥补不足,半导体制程设备终将发展起来,两岸企业也应该抱着竞合关系,好好布局未来。
展望未来,全球疫情发展及各国政府管制措施,影响部分生产活动,人力、设备投入及搬入进度稍有延后,另外,因疫情及俄乌战争影响,使得原材料价格上涨,涨幅也不少,控制器等主要零组件因芯片供货短缺,交货数量不足或时程延后,都是今后需克服的问题。