新新聞》台積電七奈米製程唯一對手是三星

二○一三年台積電面臨三星「滅台計畫」，創辦人張忠謀在受訪時稱三星是「可畏的對手」，三星技術上不斷追趕台積電腳步，但產能與良率仍有一段差距。然而以三星的財力、企圖心、技術實力以及南韓政府的全力支持，它仍將是台積電可觀、可敬的對手。

「如果你問我，三星（Samsung）有沒有可能在五年內趕上台積電？我會直接回答：『不可能。』但是過去二、三十年，三星有過幾次非常成功的轉型。微軟（Microsoft）做到一次，諾基亞（Nokia）做到一次，哪一家科技業者能做到三次、四次？」──麥格理（Macquarie）晶片產業分析師金桐完（Daniel Kim），《金融時報》（Financial Times）

半導體發展藍圖衝台積電來 

去年四月二十四日，南韓三星電子公布「半導體願景二○三○」發展藍圖，不但雄心勃勃，而且還衝著台積電而來，準備在十年內投資一三三兆韓元（一一六○億美元），錄用一萬五千名專業人才，要在二○三○年之前大幅提升自家在邏輯晶片與晶圓代工市場的競爭力。

南韓政府隨後也宣布將挹注一兆韓元（二六七億新台幣），擺出「國家隊」的陣勢，支持業界的邏輯晶片研發工作，培養相關領域人才。三星在記憶體業務占據全球市場六成以上，但在邏輯晶片與晶圓代工競技場遠遠落後台積電，摩拳擦掌的企圖心不難想見。

今年儘管武漢肺炎疫情尚未退潮，全球經濟頹勢日益嚴重，但三星並沒有放慢投資擴張的腳步。五月二十一日，三星宣布在南韓京畿道平澤工廠擴建極紫外光（ＥＵＶ）微影（光刻）技術、五奈米製程晶圓代工生產線；六月一日，三星宣布在平澤組建最尖端的ＮＡＮＤ快閃記憶體生產線。

雖然三星未公布投資金額，但業界估計兩項計畫將各耗資十兆韓元與八兆韓元（二六七五億新台幣、二一四○億新台幣），預計明年下半年投產ＥＵＶ技術晶片與Ｖ─ＮＡＮＤ產品。三星的半導體策略一向是在景氣低迷時擴大投資，市場預期，它近期內可能會再加碼十五兆韓元（四○一二億新台幣），在平澤擴建ＤＲＡＭ生產線，同樣在明年下半年量產。

EUV生產線對台積電最具威脅性

三星一連串大動作，其中以ＥＵＶ生產線對台積電最具威脅性。ＥＵＶ技術使用波長十三．五奈米的極紫外光，能製造出更精細、更清晰的電路，讓晶片得以搭載更多元件、提升運算能力與能源效率，是延續摩爾定律（Moore's Law）的關鍵技術之一。

雖然台積電在去年已成為全球第一個成功導入ＥＵＶ技術（七奈米製程）並達成量產的半導體公司，但三星正急起直追，在南韓京畿道華城市的Ｖ１生產線，ＥＵＶ技術的七奈米製程今年二月開始量產，五奈米製程力拚今年下半年量產。到今年年底，三星對Ｖ１生產線的投資將達六十億美元，七奈米製程產能將比二○一九年增加三倍。三星今年三月也推出業界第一批ＥＵＶ技術的ＤＲＡＭ（十奈米製程），來勢洶洶。 （相關報導： 新新聞》台積電赴美會搬走台灣矽屏障？ ｜ 更多文章 ）

從ＥＵＶ技術晶片到ＮＡＮＤ快閃記憶體的生產線，三星的投資與擴張都是針對５Ｇ網路、高效能運算（ＨＰＣ）、人工智慧（ＡＩ）與物聯網（ＩｏＴ）、自動駕駛汽車等第四次工業革命的強大需求。平澤Ｐ２工廠擴建完成之後，三星在南韓、美國總計擁有七條晶圓代工生產線，其中六條十二吋晶圓生產線、一條是八吋晶圓生產線。

先進製程門檻高卻是藍海市場

三星的半導體部門長期過度倚賴記憶體（占部門營收約八成），如今亟須往多角化經營的方向發展，重中之重是邏輯晶片與晶圓代工，亦即進軍台積電的固有地盤。

三星去年的記憶體營收衰退三四％，是其集團整體營收大幅下滑的主因之一，但邏輯晶片業務獲利較去年同期成長，晶圓代工市占率也來到七％左右，雖然仍大幅落後台積電，但重要性顯然蒸蒸日上，而且能為集團帶來更穩定的營收與利潤──去年全球記憶體市場較前年重挫三三％，但邏輯晶片市場僅下滑七％。

然而從記憶體轉向邏輯晶片既是必然之舉，也是嚴峻挑戰，不僅晶片設計要求不同，行銷策略也迥然有異。邏輯晶片主要供處理器使用，功能比記憶體更複雜，需要最尖端的晶片設計來滿足不同客戶的需求，商品化程度較低，量產門檻較高。

台積電目前仍居明顯優勢，但三星威脅不可小覷。三星去年的半導體資本支出約二百億美元，今年可能縮減至一七○億美元左右，台積電則在四月表示，今年資本支出維持原訂的一五○億至一六○億美元，並全力衝刺延用鰭式場效電晶體（FinFET）技術的五奈米、三奈米製程，預計二二年下半年量產，絕不讓三星有「超車」的機會。

在晶圓代工領域，三星做為一家整合元件製造商（ＩＤＭ），自家產品線齊全眾多，但有利有弊；好處是有自家半導體產品可做為代工客源，壞處是容易與外部客戶產生利益衝突與信任障礙。

代工合約是三到五年的長期合約，無晶圓廠（晶片設計）業者可能會擔心產品線的重疊或競爭，因此不願將設計好的晶片交給「亦敵亦友」的三星來生產，先進製程產品尤其敏感。此外，三星與蘋果（Apple）的恩怨分合，甚至走上法庭，也凸顯了三星的兩難困境。

一七年五月，三星將晶圓代工部門正式獨立出來，就是向台積電的「純晶圓代工」模式看齊，期望強化市場競爭力，至少先囊括台積電無法消化的產能，甚至挑戰台積電的王位。此外，三星在一八年五月整合八個原有的研究機構，為晶片代工業務設立專門的研發中心，表明推動相關業務深入發展的決心。

雖然三星一連串大動作的成效仍待觀察，但是在聯電與格羅方德（GlobalFoundries）相繼退出先進製程、英特爾（Intel）對七奈米製程躊躇不前後，目前全球只有台積電與三星有能力向七奈米以下的製程挺進、延續摩爾定律。對三星來說，先進製程雖然門檻高，卻是設備與技術投資較有效益的「藍海市場」，因此它必須與台積電在先進製程一爭高下。今年一月十五日三星與荷蘭半導體設備大廠艾司摩爾（ASML）簽約，以四兆韓元（一○七○億新台幣）採購二十部ＥＵＶ設備。

產能、良率與台積電仍有一段差距

三星在技術上不斷追趕台積電腳步，但產能與良率仍有一段差距；從客戶下單情況來看，目前台積電也幾乎獨吞先進製程訂單。五月十四日，繪圖晶片大廠輝達（NVIDIA）宣布，全新Ampere架構繪圖處理器（ＧＰＵ）A100將採用台積電客製化的七奈米製程；而據說蘋果正計畫於二一年開始，Mac系列將搭載自行開發設計的處理器晶片，且將交由台積電以五奈米代工生產。 （相關報導： 新新聞》台積電赴美會搬走台灣矽屏障？ ｜ 更多文章 ）

儘管如此，以三星的財力、企圖心、技術實力以及南韓政府的全力支持，在可預見的未來，它仍將是台積電可觀、可敬的對手。