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台積電12寸廠一日連爆汙染生產事故,連帶晶圓代工砍單潮

半導體大廠台積電 12 寸廠再爆生產事故,一日之內,根據情節輕重,共出現“一大一小”兩樁“汙染事件”,且地點都是發生在台灣南科 14 廠,受到影響的 12/16 nm 12 寸晶圓數量恐達上萬片,預計海思、聯發科、Nvidia 等客戶將會受影響,台積電則是回應,這事件不會影響第一季已公布的財測,會將損失降至最低。

就在 28 日這天,台積電南科 14 廠發生兩樁“受汙案情”,當天從一早起,先是傳出前段刻蝕的鐵離子汙染,後來又傳出是光刻膠汙染,且影響擴大至上萬片12寸產能,即使連台積電內部都還沒有厘清整個事件,市場已傳言滿天飛。

同天同廠區爆發一大一小“受汙”事件

因為隨著終端電子產品的體積越做越小,半導體元件也是不斷微縮,導致鐵離子的測試規格越來越嚴苛,根據業界透露,28 日一開始傳出的前段刻蝕(etch)鐵離子汙染,未通過台積電內部檢驗程式。不過,這個事件馬上被解決,影響的晶圓數量僅幾百片,仍不足為患,也不至於造成太大的影響。

但很快地,就在 28 日同一天,台積電 14 廠又爆發出第二樁“案情”。根據業界透露,是該廠使用的光刻膠受到汙染,導致該廠房在線的晶圓出現部分報廢,因為前段晶體管受到汙染可能會導致晶圓不正常的漏電,進而影響產出的良率和可靠度。

圖|台積電 14 廠爆發化學原料汙染事件,該廠區員工已被告知停止休假,進行全廠區全面檢驗。 (來源:台積電)

台積電回應,是因為使用了與原本規格有誤差的化學原料,因此影響產出晶圓的良率,目前正在厘清該事件發生的原因,且正在跟客戶溝通細節和後續處理。

台積電也再次強調,預計受到影響的晶圓會在第一季回補完成,如果有第一季無法回補的部分,應該也能在第二季回補,但根據目前進度估計,不至於會影響第一季發布的財測。

業界透露,台積電使用的光刻膠供應商有日商信越、JSR等,以及美商陶氏電子(Dow Electronic Materials),這次 14 廠用的光刻膠原料,應該是屬於非日商,台積電受到影響的產能可能高達上萬片。

目前台積電南科 14 廠的員工多數都已被通知取消休假,全力進行檢測。

供應鏈分析,如果最後檢測結果是這一批化學原料有問題,可以向供應商提出求償,但如果是台積電內部採用了錯誤的設備參數所導致,那求償問題會較複雜。

台積電南科 14 廠是 12/16nm 製程的生產重鎮,主要客戶有海思、聯發科、Nvidia 等,雖然台積電目前的工藝技術已經進入 10nm、7nm 高端世代,但 12/16nm 一直需求熱絡,是台積電營運的中流砥柱,取代 28nm 成為台積電非常重要的技術世代。

12/16nm 佔台積電營收有多重要?以 2018 年第 2 季和第 3 季度為例,佔營收高達 25%(其中包含小部分的 20 納米),到了 2018 年第 4 季,來自 16nm 和 20nm 製程的營收比重則是下降至 21%,因為高單價的 7nm 工藝開始量產,稀釋 16nm 製程的營收佔比。

客戶砍單潮從 28nm 蔓延至 16nm、7nm

其實,自 2018 年下半年以來,全球景氣明顯從高峰開始降溫,但相較於 28nm 訂單的人氣退潮,12/16nm 製程訂單需求仍十分火熱搶手,客戶下單絡繹不絕。但這樣的狀況,卻在 2019 年開年之後出現變化,近來市場就傳出 12/16nm 製程訂單也不複以往搶手,整體訂單熱度較先前明顯降溫。

行業內人士分析,台積電南科 14 廠 12/16nm 的產能利用率已降至 80% 左右,但相比 28nm 的產能利用率可能僅 60%,甚至更低,南科 14 廠已經算是台積電的營運支柱。

之前,更傳出 28 nm 產能實在空閑太久,且每季度產能利用率不斷下探新低,因此,台積電內部考慮要把 28 nm 機台先做關機處理。

“汙染”意外與上次“病毒”事件不同,但影響上萬片產能並非小意外

2018 年 8 月,台積電才發生轟動半導體業界的“病毒事件”,該事件發生當下,公司預估將短少約 2.5 億美元的營收,但最後財報僅認列不到 1 億美元的營收損失。

但這起意外發生後,外界非常訝異一向對內部資訊安全維護滴水不漏的台積電,也會遇到這麽離譜的病毒攻擊事件,且並非發生在單一廠區,而是跨廠區的病毒攻擊,連帶效應是所有的半導體廠都開始加強廠內的資訊安全,以免核心機密資料外流。

28 日發生的“汙染事件”,和上次的病毒入侵事件問題不同。業界分析,晶圓廠運行十分精密複雜,因為各種半導體化學品、原物料等導致的意外狀況很常發生,但如果受損的晶圓數量達到上萬片,那已經不是小意外了,後續牽涉客戶處理或賠償等問題。

圖|晶圓廠運行十分精密複雜,各種化學原料管理不易,不小心恐損失慘重(來源:台積電)

有業界人士開玩笑指出,這次的汙染事件救了台積電的客戶,反正景氣不好,也不需要這麽多的晶圓數量,剛好可以減少拿貨,但如果這種意外事故發生在產能很滿的時候,後續賠償恐怕很麻煩。

上述當然是業界流傳的玩笑話,因為 IC 設計客戶在投片下單時,都會根據不同工藝技術做出嚴格的數量評估,這只是反映最近半導體產業真的太冷,訂單和需求也大幅下滑的窘境。

近期,客戶砍單的情況不單是發生在 28nm,蔓延至 16nm,一直都是被寄與厚望的 7nm 工藝,台積電也證實確實不再處於滿載狀態,產能利用率開始松動。

業界人士都心知肚明,蘋果(Apple)的砍單是最主要原因,即使台積電的 7nm 還有很多客戶如 AMD 等,但單一蘋果佔台積電 7 納米工藝營收高達三分之二,蘋果一砍單,沒有任何客戶是可以立即補上訂單缺口的。

因此,台積電提出 2019 年第一季財測中,營收環比降幅達 22%,修正幅度大於市場預期,且毛利率也降至 43%~45%。

再者,由於全球經濟成長趨緩,2019 年全球半導體產業的預期成長率將由去年 8% 降至 1%(不含存儲類),晶圓代工產業的成長率僅持平,低於 2018 年 6 % 增長率。

台積電位於南京的 12 寸廠也是從 16nm 工藝開始導入,未來將進一步導入 12nm 技術。

南京廠的首發客戶是 2018 年風風火火、極為傳奇的比特大陸。在比特幣價格上等時,市場一度傳出比特大陸展現豐厚實力,計劃包下南京廠 1.5~2 萬片產能,不過,2018 年下半比特幣崩跌後,這件事已不複存在。

半導體產業景氣寒冬是眾所皆知之事,台積電身為全球晶圓代工龍頭、前三大半導體廠之一(不含存儲),每季度發出的財務預警都牽動整個 IC 產業的運行神經。

只是從 2018 年 8 月爆出“病毒事件”後,台積電頻頻出現意外事件,這次的“一日雙汙”事件,讓人對於台積電在廠內的控管捏了一把冷汗,這次化學品規格不符可以歸咎於供應商出錯,只是後續如何加強在內部安全維護、供應鏈管理等各層面把關,是更為重要的課題。

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