全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起伏中醞釀新變
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2005年反復(fù)無(wú)常2006年仍存變數(shù)
在2000年半導(dǎo)體業(yè)又一個(gè)高峰之后，歷經(jīng)3年的能量積聚，終于在2004年又增長(zhǎng)了28%。然而業(yè)界感到奇怪的是到2004年的第四季度，上升才僅4個(gè)季度，據(jù)說(shuō)是由于半導(dǎo)體庫(kù)存的原因，業(yè)界普遍認(rèn)為工業(yè)重新又進(jìn)入新一輪的下降周期。包括張忠謀等重量級(jí)人物也曾預(yù)計(jì)2005年全球半導(dǎo)體業(yè)將呈現(xiàn)2%的負(fù)增長(zhǎng)。
真的進(jìn)入下降周期了嗎？至2005年的第一季度，至少庫(kù)存問(wèn)題已經(jīng)恢復(fù)到正常水平。此時(shí)業(yè)界紛紛預(yù)計(jì)此次的周期將特別溫和，而且時(shí)間短，并確信2005年的下半年會(huì)再次恢復(fù)，所以許多市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)又調(diào)高預(yù)測(cè)
。真正進(jìn)入2005年下半年，半導(dǎo)體業(yè)把希望寄托在年底的季節(jié)性消費(fèi)增長(zhǎng)及結(jié)構(gòu)性的調(diào)整。然而高聳的油價(jià)及臺(tái)風(fēng)襲擊，再次挫傷了美國(guó)消費(fèi)者的信心，使全球半導(dǎo)體業(yè)再次蒙上陰影，如iSuppli等市場(chǎng)分析公司又再次修正2005年的增長(zhǎng)率。如此反反復(fù)復(fù)，造成2005年全球半導(dǎo)體業(yè)的態(tài)勢(shì)，讓市場(chǎng)分析公司也跌破眼鏡。
如iSuppli公司，對(duì)于2005年全球半導(dǎo)體工業(yè)的預(yù)測(cè)，一直在不斷地修整，在2004年12月時(shí)他們?cè)A(yù)測(cè)2005年全球半導(dǎo)體業(yè)增長(zhǎng)4.7%，至2005年3月時(shí)又調(diào)整為6.1%，在9月8日時(shí)調(diào)整為5.9%，然而于10月12日又再次調(diào)整為2.4%，最后在12月1日修正為4.4%。
人總是在期盼中樹立目標(biāo)及信心。2006年全球半導(dǎo)體工業(yè)的景況再次成為焦點(diǎn)。iSuppli預(yù)測(cè)在未來(lái)幾年中全球半導(dǎo)體業(yè)的波動(dòng)將更小，他們重申2005年增長(zhǎng)4.4%，而2006年增長(zhǎng)僅為4.3%。造成2005及2006年微升的原因是以前靠PC更換而帶來(lái)的銷售峰值，在2004年已經(jīng)成為歷史。應(yīng)該看到目前的溫和增長(zhǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期作用的結(jié)果，在過(guò)去的27年中，半導(dǎo)體工業(yè)高達(dá)17%的年均增長(zhǎng)率已成歷史。WSTS預(yù)測(cè)，2006年全球半導(dǎo)體工業(yè)的增長(zhǎng)將為8%，而2007年可達(dá)10.6%。
要客觀地分析2006年全球半導(dǎo)體工業(yè)的趨勢(shì)，由于缺乏殺手級(jí)產(chǎn)品，大部分人的觀點(diǎn)認(rèn)為目前半導(dǎo)體業(yè)的成長(zhǎng)是由多個(gè)因素推動(dòng)的，并不僅僅是依靠PC的需求推動(dòng)的。業(yè)界普遍認(rèn)為消費(fèi)類電子產(chǎn)品、無(wú)線產(chǎn)品以及液晶電視將是推動(dòng)2006年半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展的三大類終端產(chǎn)品，但問(wèn)題是缺乏表現(xiàn)超群的"巨星"。
綜上所述，全球半導(dǎo)體工業(yè)在2006年的表現(xiàn)估計(jì)將再次維持小幅增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。但如今的半導(dǎo)體工業(yè)已變得十分脆弱，禁不住全球大的風(fēng)浪沖擊，預(yù)計(jì)仍會(huì)有變數(shù)。
純代工業(yè)遭遇IDM挑戰(zhàn)
從臺(tái)灣地區(qū)首先在全球創(chuàng)立代工模式，至今還不到20年歷史。但是由于代工業(yè)強(qiáng)大的生命力，在半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展過(guò)程中的作用及地位已顯而易見(jiàn)。
盡管全球代工業(yè)也經(jīng)歷了起步、成長(zhǎng)及壯大不同的階段。但是臺(tái)積電及聯(lián)電雙雄獨(dú)霸的局面一直延續(xù)至今，約占市場(chǎng)份額的70%左右。
最近幾年全球代工業(yè)的工藝技術(shù)進(jìn)步相比之下趨緩，其中主要原因是當(dāng)工藝技術(shù)由0.18μm向130nm技術(shù)過(guò)渡過(guò)程中，由于同時(shí)使用銅互連及低k介質(zhì)材料，碰到了技術(shù)難關(guān)，再加上半導(dǎo)體業(yè)自2000年泡沫之后需要時(shí)間來(lái)消化產(chǎn)能的擴(kuò)充，總的來(lái)看，目前全球代工業(yè)將面臨新的變革。據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司預(yù)測(cè)，全球代工業(yè)的年均增長(zhǎng)率應(yīng)比半導(dǎo)體業(yè)的增長(zhǎng)高一倍，接近18%-20%。但是2005年的結(jié)果著實(shí)讓人失望，據(jù)臺(tái)灣地區(qū)的代工業(yè)統(tǒng)計(jì)，2005年全球代工業(yè)可能僅增長(zhǎng)1%-2%。
目前全球代工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)基本上可分成兩塊：高端代工的競(jìng)爭(zhēng)，關(guān)鍵在90nm及以下技術(shù)的客戶在哪里？高端客戶在尋找代工廠時(shí)，關(guān)鍵看的不是低價(jià)格，更為看重的是在下一代產(chǎn)品發(fā)展中，技術(shù)的延伸能力，實(shí)際上是在尋找一個(gè)共同生存的伙伴。
另一塊代工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)主要在價(jià)格。要看到目前在全球代工業(yè)中的利潤(rùn)越來(lái)越薄，而且此種價(jià)格下降的趨勢(shì)會(huì)越演越烈，所以下一步產(chǎn)業(yè)的兼并不可避免。
全球代工業(yè)中的另一個(gè)征兆，要看到最近來(lái)自三星、東芝、英飛凌及IBM，包括日本等IDM大廠開始加入高端代工行列。盡管此種變革從IDM廠自身講僅是一種產(chǎn)能的調(diào)節(jié)，估計(jì)在近期內(nèi)還不可能對(duì)臺(tái)積電及聯(lián)電構(gòu)成威脅，但是全球代工業(yè)確實(shí)面臨進(jìn)一步的改革壓力，甚至有人懷疑fabless加代工的模式能否與IDM相抗衡。
300mm成為主流 450mm導(dǎo)入期延遲
在摩爾定律的驅(qū)動(dòng)下，全球硅片直徑增大的趨勢(shì)一直未曾停步。為了實(shí)現(xiàn)由8英寸向12英寸硅片過(guò)渡，全球設(shè)備及材料等方面累積已經(jīng)投入200億美元，業(yè)界有人預(yù)計(jì)投資回報(bào)需要30年。
全球12英寸硅片生產(chǎn)，自2004年起再次吹響進(jìn)軍的號(hào)角，至2005年底全球已有12英寸硅片生產(chǎn)線46條，其中美國(guó)有13條，日本6條，我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)11條，韓國(guó)4條。
全球12英寸硅片的進(jìn)程已經(jīng)比預(yù)計(jì)有所減慢。據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)能組織(SICAS)統(tǒng)計(jì)，至2004年第四季度全球每周產(chǎn)出12英寸硅片為53400片，如果折合成8英寸計(jì)，為每周12萬(wàn)片，占相應(yīng)的全球硅片總產(chǎn)出(折合成8英寸計(jì))每周126萬(wàn)片的10%。由此表明，即便預(yù)測(cè)至2005年底，全球12英寸硅片的產(chǎn)出也僅占全球硅片總產(chǎn)出的15%。
目前全球12英寸硅片生產(chǎn)的現(xiàn)狀有如下特點(diǎn)：凡是新建的芯片廠，從2006年起，全都是12英寸及65納米以下，再建8英寸新廠已不再經(jīng)濟(jì)。我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)力晶半導(dǎo)體董事長(zhǎng)黃崇仁于2005年1月表示，從存儲(chǔ)器業(yè)角度看，2006年將是12英寸廠的交叉過(guò)渡年，屆時(shí)8英寸廠將不再具有量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型DRAM的競(jìng)爭(zhēng)力。
據(jù)美國(guó)Information Network公司2005年12月15日?qǐng)?bào)道，在2000年時(shí)，從金額計(jì)全球僅有20%的金額買300毫米半導(dǎo)體設(shè)備，而至2004年及2005年時(shí)，這個(gè)數(shù)字已分別上升至60%及70%。每一種尺寸的硅片，其生命周期加起來(lái)可達(dá)20年左右。所以盡管300mm芯片設(shè)備日趨成熟，相信200mm設(shè)備還有強(qiáng)大的生命力，不會(huì)馬上退出歷史舞臺(tái)。
按ITRS原先預(yù)測(cè)，450mm硅片的導(dǎo)入期應(yīng)在2010年至2014年期間。而VLSI于2005年8月19日?qǐng)?bào)道，發(fā)展450mm硅片需要的各種研發(fā)資金約1020億美元。如果一條450mm硅片生產(chǎn)線，每月產(chǎn)能在15萬(wàn)-20萬(wàn)片(等效8英寸計(jì))，需要投資40億-50億美元。
根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)，每一種硅片尺寸的有效生命周期約20年左右，如1986年就開始籌備的8英寸硅片，直至1997年才進(jìn)入獲利期?？梢灶A(yù)測(cè)8英寸硅片真正獲利的周期在6年-7年之后必將被12英寸硅片取代。
所以半導(dǎo)體業(yè)界目前判斷，450mm硅片成為主流將推遲至2020年-2025年。Lam Research的總裁Stave Newberry呼吁，在近三年內(nèi)大家不要討論這個(gè)課題。
在新形勢(shì)下，全球半導(dǎo)體設(shè)備工業(yè)正面臨再次兼并以及重新定位的新時(shí)期。技術(shù)復(fù)雜程度的提高，市場(chǎng)需求總量的逐步減少，以及設(shè)備價(jià)格下降的壓力是主導(dǎo)因素。但是由于全球300mm芯片生產(chǎn)線剛剛進(jìn)入成熟期，從性價(jià)比上已可與200mm相匹敵。所以可以預(yù)期未來(lái)的數(shù)年中，半導(dǎo)體設(shè)備工業(yè)還存有一定的活力。
450mm硅片生產(chǎn)是否能繼續(xù)下去，是一個(gè)暫時(shí)無(wú)法回答的嚴(yán)肅話題，全球只有英特爾是積極的推動(dòng)者，即便最后真下決心，可能發(fā)展的模式也是由芯片制造廠自己搞設(shè)備或者芯片制造廠與設(shè)備制造廠再次聯(lián)合，來(lái)共同推動(dòng)半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展。
工藝技術(shù)跨過(guò)45納米關(guān)
按2004年ITRS報(bào)告，全球半導(dǎo)體工業(yè)應(yīng)進(jìn)入90nm節(jié)點(diǎn)，2006年該進(jìn)入65nm關(guān)，目前從總的技術(shù)趨勢(shì)看沒(méi)有拖工業(yè)的后腿，即浸入式光刻、銅互連及低k介質(zhì)材料等，盡管也存有大量的挑戰(zhàn)，但是基本上能與工業(yè)同步進(jìn)展。
業(yè)界已經(jīng)確信193nm的浸入式光刻在65nm及45nm技術(shù)中已取得全面成功。
從各種報(bào)道分析，浸入式光刻已經(jīng)順利地渡過(guò)45nm工藝技術(shù)，而對(duì)于下一步32nm技術(shù)，是繼續(xù)發(fā)展大數(shù)值孔徑的浸入式光刻技術(shù)，還是采用EUV技術(shù)仍難下定論。
在2005年12月舉辦的SemiJapan及美國(guó)Cymer公司舉辦的研討會(huì)上，對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)32nm技術(shù)存在不同的看法。由于目前EUV技術(shù)方面，尚有許多基礎(chǔ)研究跟不上，如2004年在評(píng)價(jià)EUV技術(shù)時(shí)，尚有三個(gè)主要難關(guān)，即掩模缺陷、光刻膠敏感度及光源功率。而2005年經(jīng)過(guò)努力，光刻膠的分辨率及線條的粗糙度已上升為最主要矛盾。業(yè)界預(yù)測(cè)EUV技術(shù)將于2009年才引入市場(chǎng)，而如果采用浸入式ArF光刻，必須采用二次曝光，而二次曝光會(huì)增加成本及加長(zhǎng)周期，因此從加快開發(fā)新產(chǎn)品的角度看，對(duì)EUV技術(shù)的呼聲逐漸增高。
據(jù)最新消息，德國(guó)Xtreme技術(shù)公司宣稱已將EUV光源輸出功率從開始的120W，提高到目前研制的800W水平，預(yù)計(jì)至2010年時(shí)可達(dá)1000W。德國(guó)CarlZeiss已向ASML提供了首臺(tái)EUV的光學(xué)系統(tǒng)，因而ASML正在研發(fā)的EUV樣機(jī)(Alpha)已在2005年第二季度分別提供給比利時(shí)的IMEC及紐約的Albany大學(xué)試用。
關(guān)于解決晶體管漏電流的高k介質(zhì)材料難題，目前從工藝角度尚有困難，估計(jì)在45nm時(shí)(包括45nm)還不會(huì)被采用，據(jù)業(yè)界預(yù)測(cè)在32nm時(shí)可能被采用。
業(yè)界總是在探求什么尺寸將無(wú)法跨越，22nm還是16nm，即何時(shí)是硅材料的終止點(diǎn)？目前來(lái)看，業(yè)界有一種說(shuō)法，很可能是16nm。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移加劇
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從誕生起才僅僅半個(gè)世紀(jì)，但是已經(jīng)面臨談?wù)摴璨牧系淖詈蠼K止，即摩爾定律還能走多遠(yuǎn)的命題。任何工業(yè)都有生命周期，半導(dǎo)體業(yè)也不例外。
縱觀近幾年來(lái)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的悄然變化，發(fā)現(xiàn)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)移正在加速。成功的半導(dǎo)體廠總是向附加值更高的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，而將淘汰的產(chǎn)業(yè)向諸多新興國(guó)家轉(zhuǎn)移。市場(chǎng)調(diào)查公司VLSI總裁認(rèn)為，"芯片制造業(yè)正悄悄地從美國(guó)退出"。美國(guó)摩托羅拉是淡出芯片制造業(yè)的成功典范，其2004年結(jié)構(gòu)重組后，新公司飛思卡爾一年之內(nèi)即迅速上市，并實(shí)現(xiàn)扭虧為盈。
另一家美國(guó)著名公司LSI Logic，已售出位于Gresham的8英寸的芯片制造廠，而變成一家Fabless公司，目的是為了對(duì)股民負(fù)責(zé)，降低芯片制造成本及減少向90nm及65nm工藝技術(shù)過(guò)渡的風(fēng)險(xiǎn)。
最近還有一家非常著名的半導(dǎo)體公司Avago，它是從Agilent剝離出來(lái)的公司，主要生產(chǎn)用于手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和打印機(jī)等各種產(chǎn)品的芯片，目前的年銷售收入為18億美元。
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移的另一特征是向產(chǎn)業(yè)鏈的高端進(jìn)行IP貿(mào)易，許多有實(shí)力的、能夠不斷創(chuàng)新的公司現(xiàn)已邁開步伐前進(jìn)，根本目的是為了獲取更大的利潤(rùn)。
日本燃起再次重組希望
據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司美國(guó)IC Insights最新估計(jì)，2005年全球前20名半導(dǎo)體廠的排名中，約有7家日本公司，加上未進(jìn)入20強(qiáng)的爾必達(dá)、日立制作所、三菱電機(jī)等大廠，總共有將近10家日本半導(dǎo)體大廠。
盡管總體實(shí)力仍僅次于美國(guó)，位居全球半導(dǎo)體業(yè)的老二，但是相比于其他地區(qū)的迅速發(fā)展，顯得缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，有點(diǎn)日趨衰落的跡象。
在2002年時(shí)因日本半導(dǎo)體業(yè)的危機(jī)已經(jīng)重組了一次，產(chǎn)生了Renasas及Elpida公司，目的是試圖恢復(fù)日本在20世紀(jì)80年代時(shí)的風(fēng)光，但是3年的實(shí)踐未見(jiàn)生效，恐怕要導(dǎo)致新一輪的兼并風(fēng)波。
連續(xù)5年被日經(jīng)金融新聞票選為頂尖股票分析師的佐藤文昭，對(duì)日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)急需兼并重組的觀點(diǎn)，甚有見(jiàn)解及新意。
佐藤呼吁日本半導(dǎo)體大廠應(yīng)該進(jìn)行兼并與重組，分別就存儲(chǔ)器、系統(tǒng)芯片、晶圓代工等領(lǐng)域，合并為具有更大經(jīng)濟(jì)規(guī)模的新公司，以此來(lái)振興日本的半導(dǎo)體工業(yè)。佐藤認(rèn)為，日本半導(dǎo)體業(yè)最理想的兼并組合方案是形成1家存儲(chǔ)器廠及2家IDM系統(tǒng)芯片廠。具體可能的組合方案為：東芝、NEC電子與SONY聯(lián)合為一家；而瑞薩科技、富士通、松下電器聯(lián)合為另一家，共同成立合資公司生產(chǎn)IDM系統(tǒng)芯片。另外，爾必達(dá)與東芝及Spansion則合作生產(chǎn)存儲(chǔ)器。
佐藤認(rèn)為，如若日本半導(dǎo)體業(yè)界不愿如此，那日系半導(dǎo)體廠的另一個(gè)選擇便是完全放棄晶圓制造，成為fabless公司，否則日本半導(dǎo)體業(yè)的前景難料。
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