美國聯邦參議院六月八日通過「美國創新與競爭法」,將計畫為半導體提供五二○億美元的緊急補充撥款,聚焦於半導體及通訊設備的生產與研究。美國商務部長雷蒙多五月二四日曾指出,此五二○億美元半導體生產研發資金有望激發出一五○○億美元以上(包括來自州政府與民間企業的貢獻)的晶片生產及研發投資,進而為美國帶來七~十座新半導體製造廠。
減稅法等上路 台積電有望成為受惠者
另由跨黨派參議員提出的「促進美國製半導體(FABS)」法案提到,海外生產晶片的成本差異,多達七○%是由外國政府補貼,而非比較優勢所驅動,FABS將透過鼓勵美國晶片本土製造來縮小差距,並降低美國工人失去高薪工作及美國經濟風險。美國參議院民主黨籍金融委員會主席Ron Wyden及共和黨籍副主席Mike Crapo六月十七日提議,給晶片製造商二五%的製造設備及設施投資稅收抵免,為美國國內半導體製造業提供合理有目標性的獎勵措施。
若半導體減稅法案順利上路,相較其他產業仍面臨拜登加稅的風險,半導體未來獲利不僅不會下修,還有潛在的上修空間。一來一往下,半導體相對獲利成長性將比其他產業來的更強,有利增加市場調升半導體產業評價的可能性。目前正在美國亞利桑那州斥資一二○億美元興建五奈米晶圓廠的台積電(2330),就將成為受惠者。
相較晶片製造,封裝被視為較簡單的半導體次產業。但隨著先進製程延續摩爾定律已來到撞牆期,晶片製造廠未保持高性能提升趨勢,先進封裝的地位也就越來越重要。由於目前晶片封裝高度集中亞洲,積極本土化的美國當然希望自主進行。
日本經濟新聞報導,台積電除了在美國興建五奈米先進製程晶圓廠外,也將配合美國政府需求在美國興建先進封裝廠,將採用最新3D堆疊技術,整合不同功能晶片提高更快及更好運算效能。
加速築起先進封裝護城河
無獨有偶,五月底日本產經省也表示,台積電將在日本茨城縣筑波市設立研發據點,總經費約三七○億日圓,日本政府將出資總經費約五成予以支援,與日本約二○家半導體相關廠商合作研發最先進半導體技術,開發強化晶片效能的3D封裝等技術,可見先進封裝已成大國的半導體戰略資源之爭的另一戰場。
台積電目前在台灣已設有四座自有先進封測廠區,主要提供晶圓凸塊、先進測試、3D封裝等業務,竹南正興建的第五座封測廠AP6,聚焦3D封裝及晶片堆疊等先進技術,系統整合單晶片(SoIC)也將於二○二二年下半年在竹南廠投產。第六座南科AP2C廠區則規劃作為先進封裝基地,目前也在興建中。台積電轉投資的封測廠精材(3374)則主要負責SoC的3D封裝 。
2022年量產SoIC先進封裝製程
台積電SoIC將同時提供WoW及CoW兩種先進封裝製程,能夠同時堆疊同質或異質晶片並大幅提升系統效能,並且縮小產品晶片尺寸。七奈米晶圓WoW製程預計會在今年第四季完成認證;CoW製程研發持續進行,七奈米對七奈米的CoW堆疊製程育劑也在今年第四季完成認證,舞奈米對五奈米CoW堆疊製程則預期在二○二二年第三季準備就緒。
台積電正加快竹南AP6建廠作業,封測設備商也陸續進駐測試,該廠總面積是台積電原本四座封測廠總面積的一.三倍,預計二○二二年下半年開始量產CoW在內的SoIC先進封裝製程,相關設備股營運將會在台積電正式量產前提早反應建廠設備訂單效應。
HPC加速發展帶動需求
過去二年全球科技網路龍頭紛紛投入客製化HPC運算ASIC研發,但受限於矽智財(IP)及設計能力輔助,實際進度大幅落後。隨著英特爾、超微、輝達等半導體大廠全力打造新一代HPC運算架構及生態系統,為了追上先進製程演進速度並推升運算效能,亞馬遜、臉書、谷歌、微軟、阿里巴巴、特斯拉及思科等大廠陸續改變策略,不僅與晶片廠合作打造HPC運算ASIC,同時擴大與IC設計服務廠合作以縮短前置時間。
目前已釋出更多HPC運算ASIC的委外NRE 設計及量產訂單,今年下半年採用七或五奈米NRE新案可望加快完成設計定案並導入量產,HPC產能需求將進入快速爆發期。由於HPC晶片生產同時需要利用先進製程與先進封裝,HPC加速發展也會帶動先進封裝產能及其設備需求。
3D封裝設備用量增
一般而言,設備廠從接單到認列營收大約需要半年至九個月,但台積電的試用期比較長,準供應商的設備沒先試用個一兩年很難通過驗並證認列營收,這也是常出現廠商表示設備已出貨,營收卻不見起色的主因。不過,一旦通過認證就等於未來訂單無虞,只要台積電的資本支出持續增加,設備廠的營運就會持續同步走升。
就台積電3D封裝設備而言,除了需要最後的封裝設備外,尚需要3D堆疊所使用的設備,3D封裝設備種類會比過去多,加上目前3D封裝製程良率低,為了滿足客戶訂單需求,勢必要使用更多的封裝設備機台數,可預期3D封裝設備需求數將會大幅跳升,先進封裝設備佔台積電資本支出比重也將會大幅提高。
目前市場了解到的是濕製程設備廠弘塑(3131)、貼合設備廠萬潤(6187)等手握台積電竹南、南科封測新廠的設備大單,在規劃中的美國先進封裝廠,兩家封裝設備廠也皆已列入供應鏈清單。
台積電攜手弘塑及萬潤 一同走出台灣
隨著台積電先進製程加速走向三奈米、二奈米,重分佈製程(RDL)層的線寬線距越趨細微,對導線的耐熱、抗疲要求也提高,所需濕製程設備也更多、更精密,自製化程度高於競爭對手的弘塑,較能滿足台積電客製化設備需求,取得訂單具有一定優勢,未來營運及獲利成長力道也會優於競爭對手。
萬潤成為台積電獨家CoWoS封裝製程的整合設備供應商後,也在3D封裝製程中打入晶片取放、堆疊貼合、AOI檢測、封膜填膠及散熱貼合等小製程的設備供應鏈,產品組合更為多元。未來營運將隨台積電客戶產品3D封裝需求,呈現同步的變化,預期設備大量採用的時間點將會是二○二二年三奈米量產階段。