聯電 (2303.TW)》公司發展,業務介紹與現況

一、公司簡介與產品

(一) 沿革與背景

聯華電子為全球半導體晶圓專工業界的領導者,提供高品質的晶圓製造服務,專注於邏輯及特殊技術,為跨越電子行業的各項主要應用產品生產晶片。聯電完整的製程技術及製造解決方案,包括邏輯/混合信號、嵌入式高壓解決方案、嵌入式非揮發性記憶體、RFSOI及BCD,以及所有晶圓廠皆符合汽車業的IATF-16949製造認證。

聯電在台灣半導體業扮演著重要的角色,除身為台灣第一家晶圓製造服務公司外,也是台灣第一家上市的半導體公司(民國七十四年)。為滿足全球客戶的需求,聯電在台灣、日本、中國、韓國、新加坡、歐洲及美國均設有服務據點。

聯電擁有七座8吋晶圓廠和一座6吋晶圓廠,以及四座12吋晶圓廠。位於台南的Fab 12A於民國九十一年進入量產,目前已運用先進14奈米製程為客戶生產客製化產品;研發製造複合廠區由三個獨立的晶圓廠,P1&2、P3&4及P5&6廠區組成。第二座12吋廠Fab 12i位於新加坡白沙晶圓科技園區,為聯電的特殊技術中心,於12吋特殊製程的生產製造上,提供客戶多樣化的應用產品所需IC。位於中國廈門的聯芯12吋晶圓廠已於民國一○五年第四季開始量產。

民國一○八年十月,聯電取得位於日本的USJC(United Semiconductor Japan Co., Ltd.)所有股權,提供最小至40奈米的邏輯和特殊技術。聯華電子40多年的專業製造經驗,可提供客戶領先業界的生產週期與低缺陷密度。全方位的製程控制系統與製程方法,以及堅實的工程團隊,可支援快速的產品導入。聯華電子先進的自動化設備、成熟的低缺陷密度與快速生產週期,加上約85萬片約當8吋晶圓的總月產能,能提供客戶最具競爭力的製造優勢。

公司設立日期民國六十九年五月二十二日

年份月份重要事件
民國六十九年五月聯電正式成立
民國七十四年七月股票公開上市
民國八十四年七月轉型為純晶圓專工公司
七月~九月聯電與美、加等國11家IC設計公司合資成立聯誠、聯瑞、聯嘉積體電路(股)公司
九月8吋晶圓廠開始生產
民國八十五年一月0.35微米製程開始生產
民國八十六年十月0.25微米製程開始生產

(二) 主要產品與營業比重

業務範圍

聯電以先進的製程技術提供晶圓製造服務,為IC產業各項應用產品生產晶片。持續推出尖端之邏輯及特殊製程技術及完整的解決方案,以符合客戶的晶片設計需求,所提供方案橫跨14奈米到0.6微米等製程技術。

客戶可以根據不同的需求選擇製程技術,如邏輯與混合信號、嵌入式非揮發性記憶體、高壓、雙極-互補金屬氧化半導體-雙重擴散金屬氧化半導體、微機電感測器及混合信號、射頻互補金屬氧化半導體技術、射頻絕緣半導體、2.5D/3D先進封裝、氮化鎵、砷化鎵等,完成設計定案。

半導體及晶圓專工產業概況

半導體產業持續推動終端電子產品朝向功能提升、輕量化、節能及智慧化發展,近年來5G智慧手機、車用電子/電動車(Automotive/EV)、物聯網(IoT)、人工智慧(AI)應用多元化、加上先進封裝等觀念導入,也影響晶片設計的方向。在考量功能整合、效能提升與低功耗等需求,系統產品及晶片設計複雜度大為提高。此外為因應晶片效能需求,半導體製程技術不斷地微縮化,在此發展趨勢下,半導體製程技術門檻越來越高,投資成本也以倍數成長。

由於半導體的設計、製造、封裝及測試,各個環節的進入障礙不斷地提高。在專業分工及生產效率考量下,半導體產業邁入垂直分工體系的趨勢日益明顯。再加上先進製程技術的開發成本及新機台設備的資本支出遠較以往的成熟製程大幅增加,專業分工的產業結構已然形成。許多原有的整合元件製造廠(IDMs, Integrated Device Manufacturers)基於成本效益考量下,已陸續宣佈不再投入先進製程開發或增加產能,轉而提高委外晶圓代工比例,甚至有些系統產品廠商也自己設計開發晶片(如手機及伺服器處理器),直接外包於晶圓專工廠生產,這些產業趨勢皆有利於晶圓專工產業的持續發展。

民國一一一年全球半導體產業,於上半年延續疫情紅利所帶來的成長動能,產業表現屢創新高。然而伴隨著俄烏戰爭的爆發導致能源價格攀升、中國大陸疫情封城、及歐美為首國家為因應高通膨而採取快速升息政策等狀況、導致消費者購買力緊縮,使下半年供應鏈發生庫存堆積現象,全年成長不如年初預期。其中消費性電子產品需求疲弱,尤以智慧手機和PC等最為嚴重,半導體產業鏈包含晶圓專工產業開始進入庫存調整的循環。而以整年度晶片產品族群區分,邏輯晶片、類比晶片、傳感器、微控制器仍是成長,記憶體市場則出現大幅下滑。惟在汽車晶片,仍然有些許晶片短缺現象。根據美國半導體協會(SIA, Semiconductor Industry Association)統計,民國一一一年全球半導體產業年營收成長約4.4%至5,800億美元。

展望民國一一二年半導體產業,全球通膨壓力仍高、俄烏戰爭未歇、主要經濟體仍有升息壓力,加上美中科技競合升溫、受多重不確定因素影響,全球經濟活動預計將普遍性放緩,景氣前景看淡,這也影響半導體市場預測,而庫存去化的速度將為整年觀察的重點。依據美國半導體協會(SIA)預估,今年全球半導體市場規模將萎縮4.1%至5,570億美元,這是自民國一○八年後半導體產業規模首次出現回落。然預期半導體長期發展仍將受惠於5G、HPC、IoT、電動車、人工智慧等新應用的需求,及各類終端應用產品之半導體含量的增加,而持續成長。

回顧民國一一一年晶圓專工產業,在上半年晶圓專工廠商持續受惠於晶圓供給緊俏,晶圓平均銷售價格上漲,營收屢創新高。然而自下半年開始,全球總體經濟成長開始放緩、加上高通膨現象及中國防疫封城等措施衝擊消費信心,導致終端應用市場如PC、智慧型手機等消費性電子需求疲弱,逐漸對晶圓專工產業成長力道產生影響。依整體產業狀況而言,晶圓專工產業全年度表現亮眼,根據市場研究公司Gartner統計全球晶圓專工產業年營收大幅成長約30%至1,307億美元。

展望民國一一二年晶圓專工產業,整體半導體產業仍持續受消費性電子產品庫存去化的影響,預計上半年晶圓專工需求不易見回溫,從而影響晶圓出貨量與產能利用率。全年展望則需端視全球總經後續情勢而定。根據市場研究公司Gartner預估晶圓專工產業約有2.1%的衰退至約1,280億美元。

半導體產業鏈概況

半導體產業鏈分工相當成熟,上游至下游分為IC設計、光罩製作、晶圓製造、測試與封裝,形成各自完整銜接的次產業。IC設計針對終端產品所需的規格及應用設計晶片。由於不同的IC晶片及產品應用強調的特性不同,對於製程上的要求也不一樣。因此,專業晶圓製造服務必須提供新一代完整的製程技術,充足的矽智財,並持續優化製程技術以協助IC設計客戶開發晶片順利導入量產。最後,測試封裝廠將IC進行封裝與出貨前測試,以確保IC達到設計規格的要求。

終端電子產品之發展趨勢

電子產品一般分為幾類:資訊電腦(Computer)、通訊(Communication)、消費性電子(Consumer)、工業電子(Industry)及車用電子(Automotive)等。電子產品持續朝向短小輕薄、低功耗、相互連結、智慧化及深度學習發展。展望未來,5G、智慧型手機、智慧物聯網(AIoT)、穿戴式電子裝置、自動駕駛/電動車、人工智慧/深度學習、擴增實境/虛擬實境(AR/VR)等新技術不斷的採用與商業化,專業晶圓製造服務也會與IC設計客戶及上下游供應商共同合作,以滿足各式終端電子產品應用的需求及商機。

(三) 市場分析

主要產品銷售地區

聯電客戶群涵蓋各地區之重要廠商,產品銷售地區以亞太及北美地區為主,分別占總營收之61%及24%,歐洲及日本地區占15%。未來仍將持續與各地區世界級客戶與具有潛力的新興客戶合作,致力於滿足客戶產品的開發,確保聯電中長期的穩定成長。

市場占有率

聯電為世界半導體晶圓專工的領導廠商,民國一一一年的全球晶圓專工市場總營業額約為美金1,307億元。根據市場研究公司Gartner估計,聯電在全球晶圓專工排名維持世界第二,僅次於台積電之後,市場占有率約為7.3%,主要競爭對手包括台積電(TSMC)、三星(Samsung Foundry)(註:不包括為三星電子供應自身晶片製造的營收)、格芯(GlobalFoundries)與中芯半導體(SMIC)等。

未來市場前景

依據美國半導體協會(SIA)的市場調查,展望民國一一二年,預計全球半導體市場將衰退4.1%,規模來到美金5,570億元,由於終端應用市場疲弱以及受去存去化速度影響。

民國一一二年晶圓專工產業根據市場研究公司Gartner預估晶圓專工產業約有2.1%的衰退至約1,280億美元。展望晶圓專工市場成長力道,IC設計公司(Fabless)的成長動能往往較整體半導體產業為優,而整合元件製造廠(IDMs)在撙節成本及降低市場變動風險的考量下,紛紛採取或提高委外晶圓製造,二者均有助於晶圓專工市場的
成長,故晶圓專工產業預估仍將高於整體半導體產業的表現。

競爭利基

聯電樂觀看待未來5G行動通訊、智慧物聯網與運算市場的晶片需求,謹慎投入適當的資本支出以推動製程研發及產能建置,並積極佈建特殊製程及技術如:高壓製程、嵌入式記憶體、先進封裝、RFSOI、化合物半導體氮化鎵等,持續與領先客戶合作以爭取更多產品,與後段封測合作夥伴建立開放式技術平台以提供最適切的服務。

台灣半導體整體產業架構非常完整,無論在營運效率或成本上皆具絕對的競爭實力,台灣半導體產業的競爭優勢與聯電的技術優勢交互作用,進而產生相加相乘的效果。

發展遠景之有利因素

考量IC產業的持續成長、晶圓專工的有利地位及公司技術的競爭力情況下,歸納以下多項有利於公司長遠發展的因素:在積體電路設計與製造垂直分工趨勢下,晶圓專工市場蓬勃發展,全球對晶圓專工需求仍將繼續成長。

整合元件製造廠(IDMs)紛紛採取晶圓委外代工策略,助長晶圓專工市場的成長。與國際大廠及系統廠策略合作,取得長期穩定的訂單。堅強的經營團隊,先進的製程研發和優秀的業務開發能力,展現優異的經營績效。

聯電為全球積極發展12吋晶圓製造技術的公司之一,分別在南部科學園區、新加坡、中國廈門及日本各有12吋廠。未來的12吋晶圓廠投資,仍將進一步根據客戶需求及市場應用趨勢,適度擴大晶圓廠產能以滿足客戶及市場的需求。

聯電因應電子產品發展趨勢,陸續開發各種特殊技術,包括:嵌入式記憶體製程、混合訊號製程、射頻元件製程、微機電感測器製程及高壓製程等系統單晶片製程技術,滿足客戶對製程技術的需求,奠定聯電技術發展的領先地位。

聯電已建立強大的物聯網專用平台解決方案,提供超低功耗(ULP)製程,具有極低的漏電設計,適用於各種製程技術。物聯網晶片設計公司以聯電低功耗技術為基礎,結合不同製程方案整合客製化平台,滿足客戶對智慧物聯網與穿戴式市場等需求。

聯電的28奈米嵌入式高壓製程已為客戶量產AMOLED顯示驅動晶片,提升手機螢幕的電源效能。目前正在研發下一世代的22奈米嵌入式高壓製程技術,將可為客戶及聯
電維持業界領先的地位。

聯電的28奈米製程除了原有的多晶矽氮氧化矽(Poly-SiON)製程外,高介電常數絕緣膜/金屬閘極(High – k/M etal gate)技術也已大量生產。車用規格亦已完成品質驗證並提供相應所需IP於平台上。

聯電的22奈米平台可以更進一步節省成本,同時提升元件效能。

聯電的14奈米鰭式場效電晶體(FinFET)製程技術,速度較28奈米增快55%,功耗亦較28奈米減少約50%。

聯電的28奈米mmWave毫米波製程工藝,提供車用雷達、5G手機通訊、醫療、工業用產品等先進的解決方案。

聯電的射頻絕緣半導體(RFSOI)技術,滿足手機應用市場對前端射頻開關,低噪放大器等的嚴格要求,提供一流的性能,並持續開發40奈米RFSOI技術,提供一流的性
能為5G應用服務。

聯電的40奈米嵌入式快閃記憶體製程平台結合超捷(S S T, Silic o n S t o r a g e Te c h n o l o g y)嵌 入 式SuperFlash®非揮發性記憶體的製程技術平台,較55奈米嵌入式快閃記憶體製程平台單元尺寸減少20%以上,應用包含SIM卡、金融交易、汽車、物聯網、MCU等產品。

聯電28奈米嵌入式快閃記憶體製程平台、以及22奈米電阻式隨機存取記憶體 (RRAM),提供客戶在28/22奈米更多更合適的製程選擇。

聯電和客戶共同開發的微機電氣體感應器(MEMS gassensor),已成功量產,並應用在智慧家電及物聯網等產品。

聯電提供2.5D(interposer)/3D(TSV)/混合鍵結(Hybrid bonding)等先進晶圓製程技術,結合開放式供應鏈合作模式,整合成互補而完整的先進封裝平台,為客戶提供可靠並且彈性的2. 5 D/3 D -IC解決方案。

針對5G世代需要更高壓及更高頻的元件需求,聯電也開發了新的半導體材料製程。包含已經量產用於5G通訊的砷化鎵(GaAs)元件以及全力開發中滿足更高功率的氮化鎵(GaN)元件,可為聯電在第三代材料佔有一席之位,並有助益未來業績的成長。

發展遠景之可能不利因素

由於看好未來長期半導體需求依然增長,全球各大晶圓專工廠紛紛增加資本支出擴充產能,對於未來市場供需可能造成波動。

國際強權國家相互以國家力量干預制裁對象競爭,進而導致供應鏈的重組及變化,聯電持續關注其影響。

國際強權為確保半導體供應,紛紛以獎勵補貼及政策鼓勵等方式,重建當地的半導體製造。對此聯電將持續密切關注對公司營運的影響,並擬定對應的計畫。

未來投資越來越昂貴,全球晶圓廠都面臨高資本支出壓力。產業龍頭可能以此作為競爭差異性,強權國家也可能以補貼等方式造成不公平競爭,設備供應預計需要更長的前置期。因此對未來產能規劃建置都需更為謹慎。

因應對策

藉由提升高階製程比重及優化產品組合,強化公司競爭優勢。

聯電積極在5G、智慧物聯網、車用電子、人工智慧等新興潛力應用中擴展更多機會。針對各應用領域之IC產品特性,提供最適化製程服務,協助客戶達到最低成本、高效能及低耗電目標。持續加強製程開發、維持穩定的高良率與完備的服務等優勢,創造差異化,使聯電持續成為客戶的最佳選擇。

增加客戶區域和產品多元化。

強化行銷效能與客戶服務機制,持續提升客戶的滿意度。

加強建構與客戶長期夥伴關係,提供具競爭力的製程及充分的產能,協助客戶攻占市場,與客戶共同成長,取得下一波成長的契機。

隨時因應市場變化進行相關應變措施。藉由持續擴大客戶層面,提升產能調配的彈性,來降低未來可能的市場波動所帶來的衝擊。

持續撙節成本和提升生產效率以有效降低成本,強化公司競爭力。

審慎資本支出以擴充製程產能,完整考量聯電市場供需情況及客戶需求。

以彈性的方式如購併現有晶圓廠或策略結盟等,擴大晶圓廠版圖,增加市場占有率和服務本地市場。

(四) 產品用途

主要產品之重要用途及產製過程

主要製程技術與相對應之產品

互補金屬氧化半導體邏輯(CMOS Logic)製程:用以製造執行邏輯運算功能之晶片,如可程式化閘陣列、多媒體處理、應用處理器等晶片。

混合訊號(Mixed-Signal)製程:用以製造同時處理類比/數位混合訊號之晶片,如寬頻接取通訊及光儲存等晶片。

射頻互補金屬氧化半導體(RF CMOS)製程:用以製造高頻無線通訊之晶片,如手機射頻收發器、無線區域網路(WLAN, Wireless Local Area Network)、藍芽(Bluetooth)等晶片。

嵌入式記憶體(Embedded Memory)製程:用以製造整合邏輯製程和嵌入式記憶體製程的高性能、低耗電SoC晶片,如通用型微控制器、觸控晶片、智慧卡晶片、金融卡晶片、車規微控制晶片、物聯網低功耗微控制晶片等。

高壓(High Voltage)製程:用以製造電視、手機、平板、AR/VR等LCD與AMOLED顯示驅動IC、電子紙螢幕驅動IC及電源管理IC等。CMOS影像感測器(CMOS Image Sensor)製程:用以製造使用於數位相機、手機、筆電、光學滑鼠和電腦攝像頭之CMOS影像感測器。

微機電系統(MEMS)製程:用以製造使用於麥克風、慣性感測器及氣體流量感測器等應用產品。立體鰭式場效應晶體管(3D FinFET)製程:用以製造高性能晶片,執行快速的邏輯運算功能之晶片,如基頻手機處理器、應用處理器、記憶體控制等晶片。

射頻絕緣層上覆矽(RFSOI)製程:用以製造無線前段裝置如無線開關、低噪放大器,應用在手機、無線區域網路、無線基地台的無線開關晶片。

砷化鎵(GaAs)製程:用以製造手機、通訊基地站PowerAmplifier IC等。

氮化鎵(GaN)製程:用以製造5G通訊基地站PowerAmplifier,LNA等射頻IC,及用於手機、平板、筆記型電腦等高功率的行動充電器,資料工作站及伺服器主機的電源供應器和電動車DC-DC電源轉換器等。

3D-IC技術﹕廣泛應用在各種應用,如影像感測器、高效能電腦(HPC)、5G、資料運算中心(Datacenter)、車用電子(Automotive)等。

產製過程

完整IC晶片的製造過程主要分為五個流程,包括IC設計、光罩製作、晶圓製造、封裝及測試。聯電致力於先進IC製程及特殊技術製程的研發,為顧客的設計提供所需的晶圓製造技術。

主要原料之供應狀況

占進貨淨額百分之十以上之供應商 (新台幣千元)

占營業收入百分之十以上之客戶 (新台幣千元)