乐观中还有忧愁 谈全球半导体设备产业

阶段不同世代产品　轮流带领半导体前进

　打从1996年以来，除了网络泡沫的2000年，半导体产业有高达38％的成长高峰，其余10年内，几乎只是呈现平缓成长，而没有太多令人感到惊讶的数字出现，如果从历史角度观察，半导体整体产业自1959年以来的平均成长率约维持在13.6％左右，而整个半导体市场的历史，以产品、应用类型及成长率，作为区分标准，可以划分为3个「世代」。

　第一个世代是属于家电世代（19591973年），由于彩色电视及家用电子产品进入到各家庭，使得半导体的需求成长，带动第一波高成长时代，当时整个市场平均成长率约为14％，大约维持近14年时间。

　第二个世代则属于个人计算机世代（1973年末期1995年），这段期间可说是半导体3个世代中，成长率最为惊人的时期，平均成长率约为18％，由于个人计算机的大量普及，其所需要的元件半导体需求比起第一个世代多上许多，同时间也造就许多大公司以及IC设计公司兴起，晶圆代工产业也在此时因应IC设计需求而崛起。

　第三世代则为手机、网络通讯世代（自1995年起），接替个人计算机继续带领半导体前进，这段期间由于网际网络应用大幅被应用，使得1995年1999年平均成长率达到7％，并且在2000年达38％成长高峰；然过多的幻影，导致半导体景气在2001年遭受无比的创伤，较2000年整整衰退32％，之后整个市场花费了近4年时间才恢复元气，这段期间（20002004年）平均成长率约为4.4％。

　库存去化何时了　半导体设备商生存重要关键

　2005年，许多分析师预测半导体将进入另一波衰退，不过由于市场库存去化得宜，也顺利化解危机，不过现在「狼来了」的声音又出现了，因为近2季半导体库存又再度攀高。

　根据市调机构iSuppli分析，全球半导体超额库存于2006年第二季再度拉高近8成，达20亿美元水平，超乎分析师原先预估，同时是继上波库存高峰以来，半导体库存再度面临令人担忧的情况，且严重程度更甚于上个高峰，并且为2002年第三季以来最高纪录。

　我们可以从另外一个角度去分析，半导体景气是否会在2006年下半或是2007年初进入衰退期，这时，全球半导体资本支出就是重要影响因素；根据投资银行Thomas Weisel Partner LCC统计，2005年全球资本支出为414.37亿美元，已经是2000年以来之最，然2006年又较2005年增加14.1％，达473亿美元。

　资本支出大增，相对地产能也会暴增，倘若此时没有适时去化，那么多出来的产品，到后来就会进入自我毁灭阶段，不是业者互相杀价竞争去化库存，就是只能堆放到仓库等到春天来临。

　事实上，从晶圆代工龙头台积电的预估，也可以看出半导体景气的端倪，台积电执行长蔡力行于2006年第二季法说会中提到，第三季PC相关芯片将呈现持续调节，无线通讯需求持平或微幅下滑，有线通讯持平或向上，消费性电子持平，2006年整体半导体成长率将下修为89％。

　台积电因应下半年景气成长趋缓，将回归基本面、小幅调整短期资本支出，且为因应景气，第四季部份设备将暂缓入驻，但对于先进技术研发投资则仍毫不犹豫，台积电上半年资本支出约达10亿美元，下半年投资速度则将放缓因应，其中，12寸厂产能扩充修正幅度会较8寸厂来得大，不过由于目前8寸制程使用率相当不错，台积电将以较低成本取得机器设备扩充产能；而这一番话，大概只有二手设备商会高兴，其它专供新设备的半导体设备商则会腿软，感到头皮发麻。

　库存去化得宜　半导体设备景气最少有2年好光景

　根据iSuppli分析，造成这次库存严重元凶是CPU大厂英特尔（Intel），因为英特尔为了与超微（AMD）对抗，降价攻势一波接一波，导致客户存有等待降价的预期心理，以致于延后下单时间或缩小订单规模，买气递延引发库存增加。

　由于大多超额库存均来自PC相关芯片重量级供应商英特尔，但电子产业其它领域，则并未达到令人忧虑的程度，反而在部份逻辑、类比IC领域有出现供给吃紧的状态，市场需求表现应可让供应链维持健康的情况；而若这单一库存可以在未来2季内结束，那么半导体设备景气最少还有2年好时光。

　然而2006年的景气到底有多好呢？在看2家研究机构数据前，先看看诺发（Novellus）董事长兼执行长Richard Hill对2006年美西半导体设备暨材料展（Semicon West 2006）的人气和前景所下的总结：「没放出来的时候象是狮子，放出来则像美洲山猫（in like a lion and out like a bobcat）！」，这句话把2006年半导体设备景气的盛况描写得十分写实。

　根据SEMI的研究，2006年全球半导体设备市场为388.1亿美元，较2005年成长18％，主是来自于各区域投资皆有一定程度的成长，少则20％成长（日本），多则229％（中国大陆），整体设备订单成长率则较2005年成长51％，这个数值比起2005年底预测值多出28.4亿美元，而资本支出与资本设备支出将一直呈现乐观走势直到2009年。

　至于前段设备支出，2006年也会有274.2亿美元，较2005年成长近20％；封测设备支出则只有11.7％成长，达23.8亿美元；自动化测试设备（Automated Test Equipment）支出成长幅度则有14.2％。

　而另外一市调机构Gartner Dataquest则是预估，进入2006年之后，由于受到2005年底半导体设备市场需求渐转强劲影响，2006年成长率将从原本预估的2.2％调升至8.4％，而且Gartner Dataquest从2005年起就一直以乐观的曲线向上调整，并认为2006下半年资本支出可能趋缓，但整体而言，到2008年间都将出现持续复苏的走势。

　若以前、后段制程相较，2006年全球半导体前段晶圆厂设备支出，较后段封测设备支出成长率来得强劲，约为25.4％，达325.6亿美元，而后段封测设备则是49.3亿美元，一旦库存问题解决，晶圆厂设备出货水平将相对强势，预估2008年整体设备市场将达近3年来高峰。

　整理2家论点，不同的地方是，2006年2家机构的半导体设备市场预估值有一段差距，但2007年市场值分别可达393.6亿与404.4亿美元，两者几乎是看法一致，约在400亿美元上下，且都认为2008年是近5年来的历史高峰。

　2006年全球各区域半导体设备支出将同时攀升

　至于以区域观点来看，2006全球半导体景气一片炙热，全球各地区半导体制造业者，包括日本、台湾、北美、欧洲、大陆等地区，半导体设备支出均较2005年增加，增加幅度从978％不等，增加幅度最大的是大陆，相较于2005年仅13.3亿美元，2006年达23.7亿美元，完全不受宏观调控的影响，导致各地方政府对于半导体设厂的优惠相对缩水，最主要还是因为海力士（Hynix）与意法半导体（STMicroelectronics）合资在无锡兴建8、12寸厂各1座，连带地让当地设备市场大增，其它还包括中芯、华虹NEC，至于和舰、台积电松江厂大部分都是二手设备，新设备比例小。

　虽然根据市调机构Information Network数据显示，20042008年之间，大陆至少有43家晶圆厂计划要兴建，但还是听听就好，毕竟有能力建厂的人不多，不是缺钱、就是骗钱的一堆，毕竟全新8寸生产线投资金额达10亿美元，而12寸生产线更是需至少30亿美元以上资金，再加上大陆本土IC设计业者制程能力绝大多数还停留在0.35微米制程以上，除非是生产存储器相关产品，否则若到大陆兴建如此先进的12寸厂，光是何时才能回本这个问题，恐怕就让一堆人退却。

　至于全球最大半导体设备市场还是在日本，2006年该地区设备市场规模可达89.1亿美元，仅较2005年成长9％，总计日本有尔必达（Elpida）、Spansion的Flash Partners、富士通（Fujitsu）、松下（Matsushita）、瑞萨（Renesas）、夏普（Sharp）、Sony，以及东芝（Toshiba）与新帝（SanDisk）合资的NAND型Flash厂房设备需求。

　而台湾则是挤下韩国，成为全球第二大半导体设备市场，2006年台湾设备市场规模为69.7亿美元，较2005年成长9％，台湾主要有晶圆代工以及DRAM 2大产业加持，所以才有如此爆发力，设备需求主要来自于力晶（5346）的12M、华亚科（3474）的Fab2、茂德（5387）的Fab3、华邦电（2344）的Fab6，以及台积电的Fab12 PhaseⅡ、Fab12 PhaseⅢ、Fab14 PhaseⅠ、Fab14 PhaseⅡ，再加上联电（2303）的Fab12A。

　美国2006年的设备市场为69亿美元，较2005年成长21％，主要是靠英特尔以及存储器产业加持，美国有IBM、英特尔的Fab12与Fab32、IM Flash的Maassas、美光（Micron）的Fab 6、 奇梦达（Qimonda）的Richmond，以及德仪（TI）的RFAB设备需求。

　至于跌居第四的韩国，虽然2006年也一样继续增加设备资本支出，不过由于2大存储器业者之一的海力士与意法在大陆合资建厂，因此设备支出部分移转到大陆去，因此韩国地区的设备支出也就没有呈现长足爆发力，不过2006年也有64亿美元，较2005年成长10％，该地区设备需求主要有东部安南（Dongbu）Fab2、海力士的M10，以及三星电子（Samsung Electronics）Fab13、Fab14、Fab15。

　而欧洲地区设备市场需求较上述4者为低，主要原因是一些IDM厂，都将新厂房设到亚洲地区或是转由晶圆代工生产，因此新厂开出机会少，欧洲2006年设备市场规模为37.3亿美元，较2005年成长14％，该地区需求主要有超微的Fab36、英特尔的Fab24、Fab32与意法的M6。

　至于其它地区，则属新加坡有较多的新设备需求，整体设备市场为35.3亿美元，较2005年成长23％，主要设备需求来自于特许（Chartered）的Fab7以及联电的UMCi。

　狼来了　狼来了　何时成真？

　原本一片看好声中，突然出现1个问题-台积电在第二季法说提到因应下半年景气成长趋缓，将回归基本面、小幅调整短期资本支出，且为因应景气，第四季部份设备将暂缓入驻；这个警讯，着实让全球半导体设备商打了个大喷嚏，似乎在众多乐观中，隐藏著一丝丝不安。

　事实上单纯以资本支出来看，2006年全球资本支出达473亿美元，不仅是2000年以来之最，更早已超过2000年网络泡沫时期的463亿美元，这也难怪突然出现一些杂音，设备商会一阵手忙脚乱，毕竟连续2年半导体业者如此大手笔的资本支出，最大的受益者还是半导体设备商。

　因为半导体设备商景气几乎可以说是伴随半导体制造大厂的资本支出多寡而起伏，这点从19802000年全球半导体资本支出复合成长率（CAGR）14.6％，而同期全球半导体设备出货量CAGR为14.3％，这2个数据几乎是一模一样即可看出。

　然而这次的杂音应该应不至于让半导体设备商受伤太重，因为对照半导体产业变化的重要指标-半导体设备的B/B值与半导体景气模型，这一次应该算是风险较低（lowβ cycle）的景气循环，而不是即将进入长时间寒冬期的征兆。

　这句话怎么说呢？从19912006年这16年中，半导体出现3个景气高峰期，其中每一个时期都有所谓的技术推进购置设备及产能需求购置设备2阶段，之后半导体景气才会出现大幅度滑落征状；而这16年中，所出现的半导体第一次景气循环高峰期是在19931995年，时间约维持3年左右，而半导体设备产业则是维持将近1年半的好年冬。

　至于第二次半导体高峰期（19992000年）则是这16年来前所未有的丰收时期，单单网络破沫的2000年，1年半导体设备的订购金额就高达247亿美元，远胜于过去的任何1年，不过，半导体景气循环高峰期却是缩减到只有2年，至于半导体设备产业则是有1.5年的好时光，之后半导体设备商就真的是呈现「半倒」现象，一堆半导体设备商不是被购并、就是亏损连连，可以说是2000年在天堂，隔1年直接被踢到地狱去，两者是天壤之别。

　至于第三阶段则是从2004年开始，根据这套模型，目前半导体景气已经进入产能需求购置设备的第二阶段，由于第二阶段会比第一阶段时间多出约1.52倍时间，因此推估半导体景气循环末端可能会落在2009年上半，至于半导体设备产业高峰期大概会提早1、2季，约在2008年底，此时大概又要准备进入设备商最不想见到的寒冬期。

　至于半年内的景气好坏，可以观察的重点就是封测设备B/B值，因为后段设备B/B值往往会领先整个半导体设备的B/B值提前落底或是反弹，封测设备B/B值自2004 年9月落底开始转折向上以来，在2005 年4 月份已经站上1.04，显示供给修正已经告一段落，并持续1年好时光，直到2006年6月才跌破1（数值为0.94），7月更继续下滑，剩下只有0.8，比起前段设备还维持在1.13，可以说是春江水暖鸭先知，封测产业的确是比前段制造更充分感受到景气的差异急速变化，但与历史最低点2001年6月的0.37，则还是有很大的差距。

　再加上封测业不同于以往，全球前4大封测业者合计市占率已经超过80％以上，等于掌握四分之三的封测市场，几乎可以说从前4大封测业者的一举一动，就可以知道市场变化会如何走，再加上封测设备投资金额也一直增加，即便2006年资本支出是继2000年后的高峰，但所能购置的封装线月产能是相对地减少。

　合作、购并？　半导体业者苦思未来方向

　Gartner Dataquest分析师在一场研讨会中提到，半导体制造设备供应商将需要改变商业模式，以抵御未来几年产业可能出现的暴雨式变化；因为半导体设备及材料将趋于商品化，核心半导体差异从制造转向设计和知识产权（IP），未来到2014年，产业整合将导致只需要不到10家半导体设备供应商，来满足80％或更多的半导体制造设备需求；现阶段一共有15家半导体设备供应商满足80％的需求，但在80年代末期则曾经有35家之多的半导体设备商。

　若上述的言语成真，以最大的设备制造商应用材料（Applied Material）而言，当然会是仅存的几家业者之一，不过看起来应材的野心似乎更大，2006年内2次快狠准下手，包括5月份买下应用薄膜（Applied Film），进军TFT-LCD以及太阳能产业，且几乎同一时间又与日本Dainippon Screen合资，将Dainippon Screen的半导体相关之光阻涂布与显影设备事业部门独立成为「SOKUDO股份有限公司」，其中Dainippon Screen占股份52％，应用材料占48％。

　除了本业继续扩大服务圈（应材本身虽是半导体综合设备厂，却一直无法涉足光阻涂布／显影设备市场），应材更苦思其它出路，包括TFT-LCD以及太阳能产业，其中太阳能产业是未来10年内成长10倍的产业；这些行为也说明半导体设备业者在本业进入一个缓步爬升的过程时，必须要另谋出路，找寻让企业成长的动力。

　因此进入12寸晶圆世代后期，乃至于18寸晶圆，设备厂商的挑战将更甚以往，毕竟能够大手笔投资进行投资设厂的半导体厂商将会非常有限，连带地半导体设备业者研发投资的风险与成本也相形升高，未来类似应材购并其它业者，乃至于设备厂商的淘汰与整合，将快速发生，毕竟战场上是无情的，不是你死、就是我亡，所以是要守成、还是要积极进取呢？

　18寸晶圆世代来临？

　2005年12月初，英特尔向全球半导体厂商宣布，下一世代18寸（450mm）晶圆厂的兴建时程，已列入英特尔产品蓝图之中，其认为，虽然18寸晶圆厂耗资庞大，但是半导体业无法回避18寸晶圆到来的一天；而2006年1月，市调机构VLSI Research却提出，以目前观点，18寸晶圆世代可能根本不会来临。

　VLSI Research认为，半导体设备业者导入12寸晶圆技术的过程耗时极久，研发经费更达8寸晶圆的9倍，回收投资所需时间更长，加上目前12寸厂产能尚未完全满载，业者没有必要追求更大尺寸；此外，虽然12寸晶圆面积约是8寸的2.25倍，但随著12寸机台设备的良率、稳定性，及生产力均获大幅改善下，1座12寸厂最后产出量相当于同样规模8寸厂的45倍，这使得全球晶圆市场供给较预期还多。

　此外，在12寸晶圆世代，兴建1座晶圆厂动辄必须斥资20亿30亿美元左右的经费，兴建1座超大型18寸晶圆厂的费用则约在40亿50亿美元，简直是要命的高价；在12寸厂初期，许多半导体业者都采取观望的态度，不是退而求其次寻求奥援合建厂房，就是将需要12寸晶圆的产品委外给晶圆代工业者生产。

　虽然根据2005国际半导体技术蓝图（International Technology Roadmap for Semiconductors；ITRS）推估，18寸晶圆厂也许将会在2012年导入半导体业界，但VLSI Research认为，2012 年不太可能如业界所预期进入18寸晶圆时代，即使真的有机会实现，最快也要到20202025 年。

　至于半导体制造商的角度呢？前飞利浦半导体（Philips Semiconductor；现已更名为NXP）执行副总裁Ajit Manocha在一个论坛上提到，18寸晶圆厂的时代无法避免，但业界转向较大晶圆尺寸，将可能破坏脆弱的半导体生态系统，预计到2015年，全球IC产业将可能最多出现10座18寸晶圆厂，Manocha并认为，只有「有限数量的公司」（如英特尔、三星）在未来10年内能负责或需要1座18寸晶圆厂，而中小规模的芯片制造商将不会需要18寸晶圆厂。

　或许18寸晶圆厂最后还是会出现，但问题是半导体设备商会找这个麻烦吗？我想还是会有，只是这样的投资报酬率划算吗？根据应材指出，若依现今科技与经济发展趋势，预估 2012 年全球半导体业设备研发经费缺口将达200亿美元，更何况谈论18寸晶圆厂。

　18寸厂，或许就像Manocha在演讲的最后1页内容中所说：「竞争者最好早点跳出这个无尽深渊，否则将无法自拔！（We strongly recommend to all our competitors to switch to 450 mm manufacturing a.s.a.p.）」。