自從中國大陸國務院2000年6月24日頒布國發(2000)18號「鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策」以來,中國大陸半導體產業即進入一個高速成長期,五年來,中國大陸半導體產業銷售收入幾乎是以年均30%以上的增長速度往上攀升,產業規模擴大了三倍,成為全世界半導體積體產業發展最快的地區。
根據資料顯示,中國大陸當地晶片自給率從2000年的9%成長到2005年的20%,但仍有相當大的市場缺口仍待填補,因此造就許多業者紛紛搶進中國大陸,試圖分食這塊大餅,這點從晶圓廠數量增加就可得知,2000年中國大陸具規模的6吋廠有兩座,8吋廠有一座,至2004年具規模的6吋廠增加四座成為六座,而8吋廠數量更呈現跳躍式成長,達到十座;在產能部分,2001年中國大陸產能合計只有9.7萬片(約當8吋晶圓),但是2005年將會達到35萬片,成長幅度驚人,相對地也造成中國大陸半導體設備市場的榮景(圖1)。
全球半導體景氣目前已經發展為五年為一個循環週期(圖2),即歷經一年的蕭條期後將是一年的穩定期,隨後則是二~三年的成長期。2000年正是全球半導體發展的歷史高峰,全年銷售額達2,044億美元,但隨後急劇滑落,2001年全球IC銷售下降32%,之後在2002年進入穩定期,當年度銷售成長只有1.3%,不過從2003年中則是另一個繁榮期的開始,2004年全球半導體產業銷售額達2,130億美元,不僅比2003年成長28%,其IC銷售總額更是創下歷史最高紀錄(圖3)。
然而中國大陸成長率更是驚人,根據中國半導體協會統計,2004年中國IC產量達到211億顆,銷售額達到人民幣545.3億元,比2003年大幅成長55.2%,在全球半導體產業中的市占率也由2000年的1.2%提高到3.7%。雖然2005年全球半導體市場將進入一個低成長年,但是由於中國資訊產業仍將持續快速發展,且全球電子資訊製造業也將繼續向中國大陸轉移生產基地,再加上3G、數位電視等新興市場相繼啟動,在這一系列因素作用下,中國大陸半導體產業2005年仍將保持30%以上的高速發展。
2004年,中國大陸合計約人民幣2,908億元的半導體市場中,電腦類、消費類、通信類、工業控制類和汽車電子類半導體等占絕大部分,分別占有38.6%、28.4%、20.5%、6.1%和1.3%,從2005年到2009年,中國大陸消費電子和汽車電子的半導體市場也將位居各應用領域之首,因為它們的年複合增長率均可達31.5%,至於網路通信應用也一直在穩定成長,雖然許多美好榮景就在未來不遠處,但這背後有一個盲點,就是晶片自給率依舊過低,需要仰賴進口IC。
根據市調機構Information Network研究,中國IC需求與產量之間的缺口在未來幾年將繼續擴大。 雖然中國大陸有許多一些大型晶圓廠產能擴張項目(表1),不過中國大陸急速上升的IC消費卻超過國產IC的增長速度,預估2005年中國大陸將消費830億片IC,相比之下,中國大陸只能生產大約220億片晶片,不得不依賴進口,特別是用於手機和個人電腦的晶片。
正因為如此,許多業者紛紛進入中國大陸建廠,再加上各地方政府紛紛公布優惠措施,吸引業者到該地方設廠,因此中國大陸興起一波晶圓廠熱,常常有新聞出現,某某公司將在何處興建晶圓廠,現階段中國大陸有那些營運中以及興建或規畫中的晶圓廠。
目前中國大陸營運中的8吋廠晶圓廠共有十座,包括中芯國際四座、蘇州和艦一座、上海先進一座、華虹NEC一座、台積電松江廠一座和上海宏力一座等,而興建或規畫中的8吋廠晶圓廠有八座,涵蓋常州柏瑪一座、華潤上華一座、珠海南科一座、納米科技一座、上海新進一座、漢昇科一座、優特半導體1座及中寧微電子一座等(表2)。
此外,至於在6吋廠方面,營運中的共有九座,如華潤上華一座、上海先進一座、寧波中緯一座、樂山費尼克斯一座、杭州士蘭一座、上海新進一座、首剛NEC一座、常州賽米微爾一座、珠海南科一座等,而且興建或規畫中的6吋廠晶圓廠有五座,囊括高新半導體一座、立昂電子一座、福順微電子一座、明華微電子一座及瀋陽科希一座等;運轉中的5吋廠有四座,其中包括上海先進一座、寧波國微明華一座、華越微電子兩座以及吉林微電子一座等。
日前,國際半導體設備暨材料協會(SEMI)預測,預計到2008年以前中國大陸地區會增建20座半導體新廠,雖然這個預測讓許多人懷疑,而根據中國大陸資訊產業部電腦與微電子發展研究中心(CCID)的研究,目前中國大陸興建或是籌建的6吋廠有十一座,8吋廠也有十座,合計中超過二十座,也讓上述的話看起來似乎真有那麼一回事,不過其實並不然,因為全新8吋生產線,投資金額達10億美元;而12吋生產線更是需至少30億美元以上的金額,此外,再加上中國大陸本土IC設計業者製程能力多數還停留在0.35微米以上,到大陸興建如此先進的12吋廠,何時才能回本,恐怕就讓一堆人退卻。
根據國際半導體設備暨材料協會研究資料表示,中國大陸半導體設備市場在2004年已經成長136%,達27.3億美元的水準,然而隨著全球半導體景氣的影響,中國大陸業者似乎漸漸放慢擴產速度,因此,可以預見的是2005年的設備銷售將迅速從正成長反轉至負成長,這也就是說,2005年中國大陸半導體設備市場將會呈現衰退40%的情況,金預計額僅達16.3億美元,往後幾年雖然逐漸復甦,但直到2008年,半導體設備銷售值仍舊低於2004年。
會有如此情形產生,是因為2005年大陸半導體設備市場除了根據市場情況進行調整,另一方面則與中國大陸業者融資和資金擴充的問題有關,因為以往中國大陸地方政府為了招商,往往給予業者相當大的優惠,以期吸引這些業者到當地設廠,不過由於大陸官方高層在2004年所施行的宏觀調控,導致各地方政府對於半導體設廠的優惠相對地縮水,這也讓原本要到當地設廠的業者面臨籌資壓力。
也因此許多業者轉變作法,在有限的資金內不購置全新設備,改為購置二手設備,因為一條二手設備的6吋晶圓廠生產線,投資金額只需要3千萬美元;若採二手設備的8吋生產線,所需資金也只要1.5億美元,相較於全新8吋生產線投資金額10億美元,負擔也就沒那麼大。
而且,使用二手設備的投資回收期也會相對縮短,一座全新的8吋廠,若晶圓廠的產能利用率每年可以維持80%以上,大概需要四~五年時間才可以虧損兩平,往後的幾年就進入獲利狀態中,如果將新設備轉為購置二手設備,其投資金額大幅降到只有1.5億美元左右,相對地投資回收時間就會縮短到二~三年。
根據VLSI研究機構的推估,2004年亞洲半導體二手設備市場有8億美元,而這8億美元當中有83%來自於中國大陸市場,由此可見二手設備在中國大陸炙手可熱的景況。但是這個熱度會不會下降呢?其實並不會,會因為先前所說,因為籌資等因素,讓二手設備市場逐漸加溫,預估2005年將較2004年成長30%,達11億美元,而中國大陸的市場需求比例也由80%,達到87%,金額達9.57億美元,而這9.57億美元中,扣除掉屬於封裝測試二手設備的2.1億美元,剩下的75%為8吋廠二手設備,其餘25%為5、6吋廠用的二手設備。
據The Information Network在2005年1月所出版的《中國大陸半導體及設備市場:技術、經濟和政治問題的全面分析》報告內容指出,中國大陸將自製12吋晶圓生產設備;現階段中國大陸許多國內半導體設備製造商已經開始銷售本土的6吋和12吋設備,而且他們也有興趣涉足12吋設備,因為中國大陸已有12吋晶圓廠,目前對於12吋工廠的技術轉讓限制正在鬆動,未來中國大陸半導體設備與材料產業更有機會走向國際,對競爭對手構成威脅。
相對於台灣,為何中國大陸會有此現象產生?這都是因為瓦聖那協定限制所引起,根據瓦聖那協定半導體設備中,共產、中東及第三世界國家限制進口部分微影程可供飛彈導航等軍事用途;若為商業用途,須經過美國商務部批準,因此禁止向中國出口0.25微米以下半導體生產設備,進而導致晶圓廠間接轉向本土設備商購置設備。SEMI的資料,中國大陸目前約有40家設備製造商,服務於半導體和相關的微電子產業,但目前沒有幾家能夠對海外半導體設備大廠構成威脅,這也是因為他們多數從事後段設備生產,或者服務於舊式的4、5和6吋晶圓廠,不過,這些晶圓廠則是占中國大陸晶片產量的一半以上。
雖然與國外半導體設備大廠相比來說,中國大陸本土半導體設備製造商技術上仍還有一段不小差距,但是這些新興的中國大陸半導體設備製造商可能有朝一日會站穩腳步,成為部份設備的供貨來源。如同像一些應用材料離職的前高層主管似乎成為大陸本土導體設備製造商的先驅者,他們在上海成立一間專門CVD和蝕刻設備的公司,名為中微(上海)有限公司(Advanced Micro-Fabrication Equipment, AMEC),並且預計在2005年年底前推出樣品,接著2007年推出可以上市銷售的設備。
在世界工廠角色持續加溫和中國政府政策大力扶持下,中國半導體產業已有初步的產業規模,但是也存在著不少須突破的瓶頸,比如說產業規模小、產業鏈不夠完整、製程技術落後、創新能力低與基礎建設不足等。
雖然現階段因為籌資等因素,造成大陸半導體設備市場衰退,但長久而言,中國大陸廣大的內需市場仍是一塊大餅,自然會吸引業者前往設立晶圓廠,同時也會帶動半導體設備市場規模向上攀升,如同台灣的一句俗語「一瞑大一吋」,大陸半導體設備市場後勢仍有可為。