全球12英寸芯片生產(chǎn)線穩(wěn)步推進

    特約撰稿 莫大康

　　推動全球半導體工業(yè)不斷進步的兩個輪子，一個是特征尺寸不斷縮小，另一個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，因為除了光刻工藝變更外，其余的相對變化不大，從成本結構上花費最小。例如，DRAM生產(chǎn)中，由90納米縮減至70納米時，同樣條件下成本可節(jié)省40%。

　　增大硅片直徑是個大動作。由于設備的變更，需要更大的投資。簡單地分析，由8英寸硅片擴大至12英寸時，面積增加2.25倍，但相應的設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的壽命，總的趨勢是小尺寸硅片將逐漸退出歷史舞臺。

　　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)濟及市場來考量，不可能機械地來看待硅片尺寸的趨勢。

　　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)界預計，至2009年，在DRAM業(yè)中8英寸硅片的產(chǎn)出將進入最低點。

　　DRAM的特性決定了其采用12英寸硅片的比例會走在前列。這是由存儲器產(chǎn)業(yè)品種少、產(chǎn)量大、標準化、高度規(guī)模經(jīng)濟及價格競爭激烈的特征決定的。從存儲器的歷史進程看，6英寸晶園廠世代時日本取代美國，8英寸晶園廠世代時韓國又取代日本，預測DRAM產(chǎn)業(yè)進人12英寸晶園廠世代交替過程將在2009年進入尾聲，即至2009年時全球12英寸硅片己占絕對優(yōu)勢，那時有一種可能是我國臺灣地區(qū)將取代韓國。

　　全球DRAM業(yè)在2000年時，由于PC的換機高潮，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英寸芯片線進人主航道。

　　據(jù)有關資料報道，至2008年底時，全球12英寸芯片線將有85條左右，其中DRAM占36條，約占41%。而那時我國臺灣DRAM業(yè)量產(chǎn)的12英寸廠將達到14座，占全球DRAM的38%?？梢娢覈_灣地區(qū)半導體業(yè)在全球12英寸芯片生產(chǎn)線中占首位，達1/4強。

　　中國12英寸生產(chǎn)線不可缺失

　　中國半導體業(yè)有其“中國特色”，不能沒有產(chǎn)業(yè)鏈的高端領域，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爭都會有一定問題。目前基本上有3類型式，國外獨資，如無錫海力土與意法的合資廠，生產(chǎn)存儲器。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。現(xiàn)在能真正運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，僅是地點設在中國，部分產(chǎn)品就地供應，省去部分關稅及增值稅收，其技術及訂單主要來自母公司。眼前看得到的利益是能夠迅速地擴大地方的GDP及帶動相應配套的產(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)如奇夢達及爾必達的90納米存儲器及少量邏輯產(chǎn)品。還有一條在上海，叫fab8。目前正進入設備安裝階段，預計今年底也能有近萬片的產(chǎn)能。與中芯國際進行技術合作的武漢12英寸生產(chǎn)線，目前正進行潔凈廠房建設，據(jù)悉進度有可能提前，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展，它的成功要比別人多花幾倍精力。技術上的封鎖與控制，導致中芯國際進口先進設備要申請出口許可證，在先進工藝技術上要靠自己力量來克服一個個技術難關，有時會延誤時機。

　　分析來看，在中國運行12英寸生產(chǎn)線最大的問題是市場在哪里？這是一個復雜問題。從表面看，盡管中芯國際也能與國際大廠，如奇夢達及爾必達等進行技術合作生產(chǎn)存儲器以及從Broadcom接受訂單。但是仔細分析，奇夢達與爾必達一方面將90納米技術給中芯國際，而另一手將更先進的技術及更大的訂單給予力晶和南亞，總是保持一定的技術差距。從全球DRAM的策略聯(lián)盟統(tǒng)計中，可以清楚反映此論點。

　　另外，國際上頂級fabless大廠，其訂單大多流入臺積電及聯(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系，也即未來65納米、45納米等產(chǎn)品的代工可能性，其中價格并不是決定因素。所以，能流人中芯國際的訂單也是少量，僅作為一個籌碼，來防止臺積電等翹尾巴。

　　所以，12英寸生產(chǎn)線在中國，目前最困難的是市場。要想依靠國內(nèi)市場來解決，還需很長時間。在此情況下，目前可能的選擇方案是做存儲器及閃存。中芯國際從2004年開始就動手與奇夢達及爾必達合作，肯定是個正確選擇。正如張汝京先生說，在存儲器方面由于動手早，與對手的差距相對小。加之近年來全球存儲器業(yè)紅火，是一個良好的契機。

　　據(jù)報道，中芯與以色列賽凡合作的8GbNAND產(chǎn)品，預期2008年能上市。產(chǎn)品基于每存儲單元四位的QuadNROM技術。雙方合作已公布第一款2Gb的NAND樣品，每存儲單元兩位的NROM技術，2006年底實現(xiàn)批量生產(chǎn)。賽凡同時授權包括奇夢達、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，全球存儲器業(yè)是個風險極大的行業(yè)，歷史上已經(jīng)幾起幾落。越是動蕩的產(chǎn)業(yè)，越是蘊藏著巨大商機，關鍵看由誰領軍及如何來運行。存儲器業(yè)的關鍵在于管理及成本，這是中芯國際的強項，有一定優(yōu)勢。