全球12英寸芯片生產(chǎn)線穩(wěn)步推進(jìn)
[導(dǎo)讀]全球12英寸芯片生產(chǎn)線穩(wěn)步推進(jìn)
特約撰稿 莫大康
推動(dòng)全球半導(dǎo)體工業(yè)不斷進(jìn)步的兩個(gè)輪子，一個(gè)是特征尺寸不斷縮小，另一個(gè)是硅片直徑不斷增大，目前全球12英寸芯片生產(chǎn)線正穩(wěn)步發(fā)展。
特征尺寸縮小硅片尺寸增大
在正常情況下總是將縮小特征尺寸放在首位，因?yàn)槌斯饪坦に囎兏?，其余的相?duì)變化不大，從成本結(jié)構(gòu)上花費(fèi)最小。例如，DRAM生產(chǎn)中，由90納米縮減至70納米時(shí)，同樣條件下成本可節(jié)省40%。
增大硅片直徑是個(gè)大動(dòng)作。由于設(shè)備的變更，需要更大的投資。簡單地分析，由8英寸硅片擴(kuò)大至12英寸時(shí)，面積增加2.25倍，但相應(yīng)的設(shè)備加管理成本支出僅增加30%左右。因此，硅片直徑趨大是工業(yè)發(fā)展的必由之路。然而，每一種尺寸的硅片都有其相應(yīng)的壽命，總的趨勢(shì)是小尺寸硅片將逐漸退出歷史舞臺(tái)。
全球硅片尺寸的過渡有一張參考表。通常每一種硅片尺寸的生存周期約20年。如4英寸硅片進(jìn)入年代是1986年，至今已有20年歷史，意味著用4英寸硅片來生產(chǎn)集成電路，從經(jīng)濟(jì)上已不合算。但是如果用來生產(chǎn)化合物器件，或者元件可能還存有一定的生命周期。因此，一切依經(jīng)濟(jì)及市場(chǎng)來考量，不可能機(jī)械地來看待硅片尺寸的趨勢(shì)。
12英寸硅片產(chǎn)能急速提升
據(jù)SICAS全球硅片產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)的最新資料顯示，2004年第四季度，全球12英寸硅片占總產(chǎn)能的11.1%，2005年第四季度已升至17.6%，到2006年第三季度再次爬高至26.4%，由此可見，12英寸硅片已漸入主流地位。業(yè)界預(yù)計(jì)，至2009年，在DRAM業(yè)中8英寸硅片的產(chǎn)出將進(jìn)入最低點(diǎn)。
DRAM的特性決定了其采用12英寸硅片的比例會(huì)走在前列。這是由存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)品種少、產(chǎn)量大、標(biāo)準(zhǔn)化、高度規(guī)模經(jīng)濟(jì)及價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈的特征決定的。從存儲(chǔ)器的歷史進(jìn)程看，6英寸晶園廠世代時(shí)日本取代美國，8英寸晶園廠世代時(shí)韓國又取代日本，預(yù)測(cè)DRAM產(chǎn)業(yè)進(jìn)人12英寸晶園廠世代交替過程將在2009年進(jìn)入尾聲，即至2009年時(shí)全球12英寸硅片己占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，那時(shí)有一種可能是我國臺(tái)灣地區(qū)將取代韓國。
全球DRAM業(yè)在2000年時(shí)，由于PC的換機(jī)高潮，曾創(chuàng)造輝煌。接下來連續(xù)下跌數(shù)年，至2004年DRAM業(yè)又開始換成笑臉。業(yè)界加大DRAM業(yè)投入，產(chǎn)能逐漸發(fā)酵，眾多12英寸芯片線進(jìn)人主航道。
據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，至2008年底時(shí)，全球12英寸芯片線將有85條左右，其中DRAM占36條，約占41%。而那時(shí)我國臺(tái)灣DRAM業(yè)量產(chǎn)的12英寸廠將達(dá)到14座，占全球DRAM的38%?？梢娢覈_(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體業(yè)在全球12英寸芯片生產(chǎn)線中占首位，達(dá)1/4強(qiáng)。
中國12英寸生產(chǎn)線不可缺失
中國半導(dǎo)體業(yè)有其“中國特色”，不能沒有產(chǎn)業(yè)鏈的高端領(lǐng)域，所以12英寸芯片生產(chǎn)線在中國是不可缺失的，否則從國家安全角度以及生存競(jìng)爭(zhēng)都會(huì)有一定問題。目前基本上有3類型式，國外獨(dú)資，如無錫海力土與意法的合資廠，生產(chǎn)存儲(chǔ)器。另一類，盡管也是外資，但其中有不少國有資產(chǎn)及銀行貸款，如中芯國際。第3種以國有資本為主體，如華虹等?，F(xiàn)在能真正運(yùn)行起來的僅是海力士及中芯國際兩家，情況大不相同，要分別對(duì)待。
海力士與意法合資廠，與其他國際大廠沒有不同，僅是地點(diǎn)設(shè)在中國，部分產(chǎn)品就地供應(yīng)，省去部分關(guān)稅及增值稅收，其技術(shù)及訂單主要來自母公司。眼前看得到的利益是能夠迅速地?cái)U(kuò)大地方的GDP及帶動(dòng)相應(yīng)配套的產(chǎn)業(yè)鏈，并雇傭大量的中國員工?，F(xiàn)階段，這類12英寸芯片生產(chǎn)線，在中國也是必不可少。
另一類，如中芯國際，目前已有北京一條12英寸生產(chǎn)線，月產(chǎn)能力2.1萬片，主要生產(chǎn)如奇夢(mèng)達(dá)及爾必達(dá)的90納米存儲(chǔ)器及少量邏輯產(chǎn)品。還有一條在上海，叫fab8。目前正進(jìn)入設(shè)備安裝階段，預(yù)計(jì)今年底也能有近萬片的產(chǎn)能。與中芯國際進(jìn)行技術(shù)合作的武漢12英寸生產(chǎn)線，目前正進(jìn)行潔凈廠房建設(shè)，據(jù)悉進(jìn)度有可能提前，2008年初也能產(chǎn)出硅片。
因此，無論如何中芯國際的12英寸生產(chǎn)線，布局從北京、上海至武漢，地域上橫跨上千公里，其雄心及態(tài)勢(shì)讓業(yè)界刮目相看。
國際上有小部分人總帶著有色眼鏡來看待中芯國際的每一步進(jìn)展，它的成功要比別人多花幾倍精力。技術(shù)上的封鎖與控制，導(dǎo)致中芯國際進(jìn)口先進(jìn)設(shè)備要申請(qǐng)出口許可證，在先進(jìn)工藝技術(shù)上要靠自己力量來克服一個(gè)個(gè)技術(shù)難關(guān)，有時(shí)會(huì)延誤時(shí)機(jī)。
分析來看，在中國運(yùn)行12英寸生產(chǎn)線最大的問題是市場(chǎng)在哪里？這是一個(gè)復(fù)雜問題。從表面看，盡管中芯國際也能與國際大廠，如奇夢(mèng)達(dá)及爾必達(dá)等進(jìn)行技術(shù)合作生產(chǎn)存儲(chǔ)器以及從Broadcom接受訂單。但是仔細(xì)分析，奇夢(mèng)達(dá)與爾必達(dá)一方面將90納米技術(shù)給中芯國際，而另一手將更先進(jìn)的技術(shù)及更大的訂單給予力晶和南亞，總是保持一定的技術(shù)差距。從全球DRAM的策略聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)中，可以清楚反映此論點(diǎn)。
另外，國際上頂級(jí)fabless大廠，其訂單大多流入臺(tái)積電及聯(lián)電，甚至三星、富士通等手中。它們考量的是長期合作伙伴關(guān)系，也即未來65納米、45納米等產(chǎn)品的代工可能性，其中價(jià)格并不是決定因素。所以，能流人中芯國際的訂單也是少量，僅作為一個(gè)籌碼，來防止臺(tái)積電等翹尾巴。
所以，12英寸生產(chǎn)線在中國，目前最困難的是市場(chǎng)。要想依靠國內(nèi)市場(chǎng)來解決，還需很長時(shí)間。在此情況下，目前可能的選擇方案是做存儲(chǔ)器及閃存。中芯國際從2004年開始就動(dòng)手與奇夢(mèng)達(dá)及爾必達(dá)合作，肯定是個(gè)正確選擇。正如張汝京先生說，在存儲(chǔ)器方面由于動(dòng)手早，與對(duì)手的差距相對(duì)小。加之近年來全球存儲(chǔ)器業(yè)紅火，是一個(gè)良好的契機(jī)。
據(jù)報(bào)道，中芯與以色列賽凡合作的8GbNAND產(chǎn)品，預(yù)期2008年能上市。產(chǎn)品基于每存儲(chǔ)單元四位的QuadNROM技術(shù)。雙方合作已公布第一款2Gb的NAND樣品，每存儲(chǔ)單元兩位的NROM技術(shù)，2006年底實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。賽凡同時(shí)授權(quán)包括奇夢(mèng)達(dá)、旺宏電子、NEC、索尼、飛索及Tower等。中芯國際已在上海制出2Gb閃存樣品，并自行研發(fā)4Gb及8Gb的閃存產(chǎn)品，都是極好的消息。
眾所周知，全球存儲(chǔ)器業(yè)是個(gè)風(fēng)險(xiǎn)極大的行業(yè)，歷史上已經(jīng)幾起幾落。越是動(dòng)蕩的產(chǎn)業(yè)，越是蘊(yùn)藏著巨大商機(jī)，關(guān)鍵看由誰領(lǐng)軍及如何來運(yùn)行。存儲(chǔ)器業(yè)的關(guān)鍵在于管理及成本，這是中芯國際的強(qiáng)項(xiàng)，有一定優(yōu)勢(shì)。
推動(dòng)全球半導(dǎo)體工業(yè)不斷進(jìn)步的兩個(gè)輪子，一個(gè)是特征尺寸不斷縮小，另一個(gè)是硅片直徑不斷增大，目前全球12英寸芯片生產(chǎn)線正穩(wěn)步發(fā)展。
特征尺寸縮小硅片尺寸增大
在正常情況下總是將縮小特征尺寸放在首位，因?yàn)槌斯饪坦に囎兏?，其余的相?duì)變化不大，從成本結(jié)構(gòu)上花費(fèi)最小。例如，DRAM生產(chǎn)中，由90納米縮減至70納米時(shí)，同樣條件下成本可節(jié)省40%。
增大硅片直徑是個(gè)大動(dòng)作。由于設(shè)備的變更，需要更大的投資。簡單地分析，由8英寸硅片擴(kuò)大至12英寸時(shí)，面積增加2.25倍，但相應(yīng)的設(shè)備加管理成本支出僅增加30%左右。因此，硅片直徑趨大是工業(yè)發(fā)展的必由之路。然而，每一種尺寸的硅片都有其相應(yīng)的壽命，總的趨勢(shì)是小尺寸硅片將逐漸退出歷史舞臺(tái)。
全球硅片尺寸的過渡有一張參考表。通常每一種硅片尺寸的生存周期約20年。如4英寸硅片進(jìn)入年代是1986年，至今已有20年歷史，意味著用4英寸硅片來生產(chǎn)集成電路，從經(jīng)濟(jì)上已不合算。但是如果用來生產(chǎn)化合物器件，或者元件可能還存有一定的生命周期。因此，一切依經(jīng)濟(jì)及市場(chǎng)來考量，不可能機(jī)械地來看待硅片尺寸的趨勢(shì)。
12英寸硅片產(chǎn)能急速提升
據(jù)SICAS全球硅片產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)的最新資料顯示，2004年第四季度，全球12英寸硅片占總產(chǎn)能的11.1%，2005年第四季度已升至17.6%，到2006年第三季度再次爬高至26.4%，由此可見，12英寸硅片已漸入主流地位。業(yè)界預(yù)計(jì)，至2009年，在DRAM業(yè)中8英寸硅片的產(chǎn)出將進(jìn)入最低點(diǎn)。
DRAM的特性決定了其采用12英寸硅片的比例會(huì)走在前列。這是由存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)品種少、產(chǎn)量大、標(biāo)準(zhǔn)化、高度規(guī)模經(jīng)濟(jì)及價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈的特征決定的。從存儲(chǔ)器的歷史進(jìn)程看，6英寸晶園廠世代時(shí)日本取代美國，8英寸晶園廠世代時(shí)韓國又取代日本，預(yù)測(cè)DRAM產(chǎn)業(yè)進(jìn)人12英寸晶園廠世代交替過程將在2009年進(jìn)入尾聲，即至2009年時(shí)全球12英寸硅片己占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，那時(shí)有一種可能是我國臺(tái)灣地區(qū)將取代韓國。
全球DRAM業(yè)在2000年時(shí)，由于PC的換機(jī)高潮，曾創(chuàng)造輝煌。接下來連續(xù)下跌數(shù)年，至2004年DRAM業(yè)又開始換成笑臉。業(yè)界加大DRAM業(yè)投入，產(chǎn)能逐漸發(fā)酵，眾多12英寸芯片線進(jìn)人主航道。
據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，至2008年底時(shí)，全球12英寸芯片線將有85條左右，其中DRAM占36條，約占41%。而那時(shí)我國臺(tái)灣DRAM業(yè)量產(chǎn)的12英寸廠將達(dá)到14座，占全球DRAM的38%?？梢娢覈_(tái)灣地區(qū)半導(dǎo)體業(yè)在全球12英寸芯片生產(chǎn)線中占首位，達(dá)1/4強(qiáng)。
中國12英寸生產(chǎn)線不可缺失
中國半導(dǎo)體業(yè)有其“中國特色”，不能沒有產(chǎn)業(yè)鏈的高端領(lǐng)域，所以12英寸芯片生產(chǎn)線在中國是不可缺失的，否則從國家安全角度以及生存競(jìng)爭(zhēng)都會(huì)有一定問題。目前基本上有3類型式，國外獨(dú)資，如無錫海力土與意法的合資廠，生產(chǎn)存儲(chǔ)器。另一類，盡管也是外資，但其中有不少國有資產(chǎn)及銀行貸款，如中芯國際。第3種以國有資本為主體，如華虹等?，F(xiàn)在能真正運(yùn)行起來的僅是海力士及中芯國際兩家，情況大不相同，要分別對(duì)待。
海力士與意法合資廠，與其他國際大廠沒有不同，僅是地點(diǎn)設(shè)在中國，部分產(chǎn)品就地供應(yīng)，省去部分關(guān)稅及增值稅收，其技術(shù)及訂單主要來自母公司。眼前看得到的利益是能夠迅速地?cái)U(kuò)大地方的GDP及帶動(dòng)相應(yīng)配套的產(chǎn)業(yè)鏈，并雇傭大量的中國員工?，F(xiàn)階段，這類12英寸芯片生產(chǎn)線，在中國也是必不可少。
另一類，如中芯國際，目前已有北京一條12英寸生產(chǎn)線，月產(chǎn)能力2.1萬片，主要生產(chǎn)如奇夢(mèng)達(dá)及爾必達(dá)的90納米存儲(chǔ)器及少量邏輯產(chǎn)品。還有一條在上海，叫fab8。目前正進(jìn)入設(shè)備安裝階段，預(yù)計(jì)今年底也能有近萬片的產(chǎn)能。與中芯國際進(jìn)行技術(shù)合作的武漢12英寸生產(chǎn)線，目前正進(jìn)行潔凈廠房建設(shè)，據(jù)悉進(jìn)度有可能提前，2008年初也能產(chǎn)出硅片。
因此，無論如何中芯國際的12英寸生產(chǎn)線，布局從北京、上海至武漢，地域上橫跨上千公里，其雄心及態(tài)勢(shì)讓業(yè)界刮目相看。
國際上有小部分人總帶著有色眼鏡來看待中芯國際的每一步進(jìn)展，它的成功要比別人多花幾倍精力。技術(shù)上的封鎖與控制，導(dǎo)致中芯國際進(jìn)口先進(jìn)設(shè)備要申請(qǐng)出口許可證，在先進(jìn)工藝技術(shù)上要靠自己力量來克服一個(gè)個(gè)技術(shù)難關(guān)，有時(shí)會(huì)延誤時(shí)機(jī)。
分析來看，在中國運(yùn)行12英寸生產(chǎn)線最大的問題是市場(chǎng)在哪里？這是一個(gè)復(fù)雜問題。從表面看，盡管中芯國際也能與國際大廠，如奇夢(mèng)達(dá)及爾必達(dá)等進(jìn)行技術(shù)合作生產(chǎn)存儲(chǔ)器以及從Broadcom接受訂單。但是仔細(xì)分析，奇夢(mèng)達(dá)與爾必達(dá)一方面將90納米技術(shù)給中芯國際，而另一手將更先進(jìn)的技術(shù)及更大的訂單給予力晶和南亞，總是保持一定的技術(shù)差距。從全球DRAM的策略聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)中，可以清楚反映此論點(diǎn)。
另外，國際上頂級(jí)fabless大廠，其訂單大多流入臺(tái)積電及聯(lián)電，甚至三星、富士通等手中。它們考量的是長期合作伙伴關(guān)系，也即未來65納米、45納米等產(chǎn)品的代工可能性，其中價(jià)格并不是決定因素。所以，能流人中芯國際的訂單也是少量，僅作為一個(gè)籌碼，來防止臺(tái)積電等翹尾巴。
所以，12英寸生產(chǎn)線在中國，目前最困難的是市場(chǎng)。要想依靠國內(nèi)市場(chǎng)來解決，還需很長時(shí)間。在此情況下，目前可能的選擇方案是做存儲(chǔ)器及閃存。中芯國際從2004年開始就動(dòng)手與奇夢(mèng)達(dá)及爾必達(dá)合作，肯定是個(gè)正確選擇。正如張汝京先生說，在存儲(chǔ)器方面由于動(dòng)手早，與對(duì)手的差距相對(duì)小。加之近年來全球存儲(chǔ)器業(yè)紅火，是一個(gè)良好的契機(jī)。
據(jù)報(bào)道，中芯與以色列賽凡合作的8GbNAND產(chǎn)品，預(yù)期2008年能上市。產(chǎn)品基于每存儲(chǔ)單元四位的QuadNROM技術(shù)。雙方合作已公布第一款2Gb的NAND樣品，每存儲(chǔ)單元兩位的NROM技術(shù)，2006年底實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。賽凡同時(shí)授權(quán)包括奇夢(mèng)達(dá)、旺宏電子、NEC、索尼、飛索及Tower等。中芯國際已在上海制出2Gb閃存樣品，并自行研發(fā)4Gb及8Gb的閃存產(chǎn)品，都是極好的消息。
眾所周知，全球存儲(chǔ)器業(yè)是個(gè)風(fēng)險(xiǎn)極大的行業(yè)，歷史上已經(jīng)幾起幾落。越是動(dòng)蕩的產(chǎn)業(yè)，越是蘊(yùn)藏著巨大商機(jī)，關(guān)鍵看由誰領(lǐng)軍及如何來運(yùn)行。存儲(chǔ)器業(yè)的關(guān)鍵在于管理及成本，這是中芯國際的強(qiáng)項(xiàng)，有一定優(yōu)勢(shì)。
下載文檔
