為什么晶圓廠話題越來越熱？

將在六年內(nèi)向公司提供激勵(lì)措施，旨在緩解品牌從生產(chǎn)短缺問題中解脫出來并保護(hù)國家關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的安全。預(yù)計(jì)該計(jì)劃還將幫助印度成為全球消費(fèi)電子產(chǎn)品中心，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會并吸引 17 萬盧比的投資。
持續(xù)的芯片短缺再次凸顯了本地生產(chǎn)半導(dǎo)體芯片的必要性，以滿足不斷增長的需求并減少該國對進(jìn)口芯片的依賴，目前主要來自中國大陸、臺灣地區(qū)和韓國。半導(dǎo)體芯片廣泛用于多種電子產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)和汽車，導(dǎo)致各行業(yè)停產(chǎn)，預(yù)計(jì)將持續(xù)到明年第二季度，并可能造成進(jìn)一步虧損，尤其是汽車行業(yè)行業(yè)。
該計(jì)劃預(yù)計(jì)將提供急需的財(cái)政支持，降低芯片組件的關(guān)稅，并計(jì)劃設(shè)立多個(gè)晶圓廠。如果您想知道有什么大驚小怪的，這里是有關(guān)該主題的一系列重要問題的答案。
什么是半導(dǎo)體晶圓廠？
半導(dǎo)體晶圓廠或制造廠，本質(zhì)上是制造集成電路芯片電路和硅晶片的工廠。半導(dǎo)體芯片是各種電子產(chǎn)品必不可少的組件，可提供多種功能，例如為顯示器供電、傳輸數(shù)據(jù)等。制造這些芯片是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要三個(gè)多月的時(shí)間，因此，具有合適溫度的大型工廠-需要受控設(shè)置。
每個(gè)晶圓廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)尺寸不同的半導(dǎo)體晶圓。這些晶圓由幾個(gè)半導(dǎo)體芯片組成，然后用于各種工業(yè)用途。雖然 300 毫米晶圓代工廠成本更高，但較小的晶圓代工廠需要的投資水平較低。
鑒于對消費(fèi)電子產(chǎn)品的快速需求，加上它們的壽命縮短，許多代工廠更喜歡制造較小的晶圓（100 毫米），這樣可以相對較快地生產(chǎn)。無論晶圓廠單元的大小如何，成本總是達(dá)到數(shù)萬千萬盧比。盡管從長遠(yuǎn)來看，每片晶圓更多的芯片意味著芯片制造商的每片芯片成本更低。
里面發(fā)生了什么？
制造單位需要有一個(gè)“潔凈室”，在那里密切監(jiān)控灰塵、振動、溫度和濕度水平，因?yàn)槿魏芜@些因素的存在都會破壞整個(gè)產(chǎn)品。根據(jù)福布斯的一篇文章，晶圓廠單元最干凈的部分允許不超過 10 個(gè)灰塵顆粒，每立方米空氣的大小約為 10 微米。從本質(zhì)上講，即使是微小的灰塵也會浪費(fèi)整個(gè)晶圓。
半導(dǎo)體制造單元是一些最復(fù)雜的制造單元，需要數(shù)以千計(jì)的超高精度光學(xué)器件、激光器和先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)來制造數(shù)十萬個(gè)半導(dǎo)體晶片，每個(gè)半導(dǎo)體晶片都包含成百上千的半導(dǎo)體微芯片。據(jù)代表電子制造和設(shè)計(jì)供應(yīng)鏈的全球行業(yè)協(xié)會 Semi 稱，半導(dǎo)體制造過程可分為五個(gè)基本部分。
從稱為“沉積”的過程開始，其中導(dǎo)體和絕緣體被放置在硅晶片上。接下來是圖案和蝕刻，再次以納米級完成，其中使用稱為光刻的工藝將晶體管圖案放置在晶片上。
然后將大致分為導(dǎo)體和絕緣體的材料放置在硅晶片上，然后測量和檢查每個(gè)組件，以確保數(shù)億個(gè)組件基本上沒有缺陷。然后是封裝，包括在半導(dǎo)體晶片的微芯片和連接上構(gòu)建保護(hù)結(jié)構(gòu)。不同類型的半導(dǎo)體有不同的用途，可以在硬盤驅(qū)動器、智能手機(jī)、電視和汽車中找到，后者每輛車有多達(dá) 50 到 150 個(gè)半導(dǎo)體。
它們需要多少錢？
半導(dǎo)體制造設(shè)備非常昂貴，一個(gè)最先進(jìn)的晶圓廠預(yù)計(jì)耗資約 15-200 億美元。即使在低端，建立代工廠也需要 3-40 億美元或 22,000 千萬盧比的資本密集型投資。半導(dǎo)體晶圓廠所需的設(shè)備也貶值得相當(dāng)快。
事實(shí)上，據(jù)福布斯報(bào)道，資本折舊占此類工廠制造成本的 50-80%。因此，適當(dāng)?shù)亩愂昭a(bǔ)貼也是企業(yè)蓬勃發(fā)展的必要條件。人力培訓(xùn)也是一個(gè)因素，因?yàn)樘幚?100 毫米到 300 毫米晶圓之間的任何東西都需要高水平的技能，但主要是工具和設(shè)備占據(jù)了 80% 的成本。
眾所周知，半導(dǎo)體晶圓廠需要很長時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)盈利，盡管它們必須滿足非常緊迫的工業(yè)需求，尤其是要解決消費(fèi)電子產(chǎn)品的短壽命問題。這主要是因?yàn)樗璧馁Y金水平很高，而且半導(dǎo)體芯片每年最多可以貶值 10%。據(jù)彭博社報(bào)道，對于汽車制造商所需的芯片類型，所需的最低資本超過 40 億美元。
它們在印度的什么地方建造？
目前，印度擁有一個(gè)相當(dāng)拼湊的半導(dǎo)體芯片制造生態(tài)系統(tǒng)，其半導(dǎo)體 100% 進(jìn)口。然而，印度是半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)的強(qiáng)大基地。芯片設(shè)計(jì)是一個(gè)更加依賴軟件的過程，根據(jù)電子和信息技術(shù)部的說法，印度擁有“芯片設(shè)計(jì)的據(jù)點(diǎn)”。
盡管半導(dǎo)體制造已經(jīng)籌備了二十多年，但實(shí)際制造所需的基礎(chǔ)設(shè)施卻嚴(yán)重不足。半導(dǎo)體的創(chuàng)造涉及設(shè)計(jì)、組件制造和制造。雖然半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司在印度蓬勃發(fā)展并繼續(xù)蓬勃發(fā)展，但制造需要大量投資和稅收補(bǔ)貼，而目前印度尚不存在此類補(bǔ)貼。
與提供 500 億美元投資補(bǔ)貼的美國等國家形成鮮明對比。據(jù)《今日商業(yè)》報(bào)道，目前，印度貢獻(xiàn)了 20% 的半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)能力。印度的 IT 之都班加羅爾有幾家這樣的設(shè)計(jì)公司，包括 ASM 技術(shù)、Tata Elxsi 和 Broadcom Inc 等。
盡管中國大陸、臺灣地區(qū)、美國、日本和韓國，以及少數(shù)歐洲國家在半導(dǎo)體制造業(yè)中站穩(wěn)腳跟，但沒有一個(gè)國家壟斷半導(dǎo)體制造業(yè)。目前，一些最大的半導(dǎo)體代工廠包括多年來一直處于市場領(lǐng)先地位的臺積電、緊隨其后的三星和在全球擁有 10 家制造工廠（其中 3 家在美國）的美國 GlobalFoundries。
過去，包括英特爾在內(nèi)的幾家此類公司曾向印度政府提出建立晶圓廠的建議，但沒有真正實(shí)現(xiàn)。甚至國有的印度斯坦半導(dǎo)體制造公司也沒有起飛，因?yàn)闆]有按照政府提供的意向書提交必要的文件。
目前，塔塔集團(tuán)已表示有興趣進(jìn)入印度的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)。不可否認(rèn)，我們對半導(dǎo)體的依賴只會增加。汽車尤其如此，在電氣化后，汽車將繼續(xù)配備更多數(shù)量的半導(dǎo)體芯片。對于電動汽車，80% 的功能來自軟件，包括電池優(yōu)化、熱管理、性能等。印度還有很長的路要走。然而，就目前而言，10 億美元的現(xiàn)金獎勵(lì)似乎是一個(gè)不錯(cuò)的起點(diǎn)。
來源：內(nèi)容編譯自moneycontrol