全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起伏中醞釀新變

 與2005年的同期相比，2006年的開初似乎別有一番天地：半導(dǎo)體庫存處在合適水平，傳統(tǒng)的節(jié)后蕭條現(xiàn)象沒有重現(xiàn)，半導(dǎo)體固定資產(chǎn)投入維持在半導(dǎo)體年銷售額的20%的正常水平，相信不會引起產(chǎn)能過剩等，2006年全球半導(dǎo)體工業(yè)有望開門小紅，由此來回顧2005年全球半導(dǎo)體工業(yè)的部分大事。 

　　2005年反復(fù)無常2006年仍存變數(shù) 

　　在2000年半導(dǎo)體業(yè)又一個高峰之后，歷經(jīng)3年的能量積聚，終于在2004年又增長了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個季度，據(jù)說是由于半導(dǎo)體庫存的原因，業(yè)界普遍認(rèn)為工業(yè)重新又進入新一輪的下降周期。包括張忠謀等重量級人物也曾預(yù)計2005年全球半導(dǎo)體業(yè)將呈現(xiàn)2%的負增長。 

　　真的進入下降周期了嗎？至2005年的第一季度，至少庫存問題已經(jīng)恢復(fù)到正常水平。此時業(yè)界紛紛預(yù)計此次的周期將特別溫和，而且時間短，并確信2005年的下半年會再次恢復(fù)，所以許多市場分析機構(gòu)又調(diào)高預(yù)測

。真正進入2005年下半年，半導(dǎo)體業(yè)把希望寄托在年底的季節(jié)性消費增長及結(jié)構(gòu)性的調(diào)整。然而高聳的油價及臺風(fēng)襲擊，再次挫傷了美國消費者的信心，使全球半導(dǎo)體業(yè)再次蒙上陰影，如iSuppli等市場分析公司又再次修正2005年的增長率。如此反反復(fù)復(fù)，造成2005年全球半導(dǎo)體業(yè)的態(tài)勢，讓市場分析公司也跌破眼鏡。 
　　如iSuppli公司，對于2005年全球半導(dǎo)體工業(yè)的預(yù)測，一直在不斷地修整，在2004年12月時他們曾預(yù)測2005年全球半導(dǎo)體業(yè)增長4.7%，至2005年3月時又調(diào)整為6.1%，在9月8日時調(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。iSuppli預(yù)測在未來幾年中全球半導(dǎo)體業(yè)的波動將更小，他們重申2005年增長4.4%，而2006年增長僅為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是一個長期作用的結(jié)果，在過去的27年中，半導(dǎo)體工業(yè)高達17%的年均增長率已成歷史。WSTS預(yù)測，2006年全球半導(dǎo)體工業(yè)的增長將為8%，而2007年可達10.6%。 

　　要客觀地分析2006年全球半導(dǎo)體工業(yè)的趨勢，由于缺乏殺手級產(chǎn)品，大部分人的觀點認(rèn)為目前半導(dǎo)體業(yè)的成長是由多個因素推動的，并不僅僅是依靠PC的需求推動的。業(yè)界普遍認(rèn)為消費類電子產(chǎn)品、無線產(chǎn)品以及液晶電視將是推動2006年半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展的三大類終端產(chǎn)品，但問題是缺乏表現(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)估計將再次維持小幅增長的態(tài)勢。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)計仍會有變數(shù)。 

       純代工業(yè)遭遇IDM挑戰(zhàn) 

　　從臺灣地區(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)強大的生命力，在半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展過程中的作用及地位已顯而易見。 

　　盡管全球代工業(yè)也經(jīng)歷了起步、成長及壯大不同的階段。但是臺積電及聯(lián)電雙雄獨霸的局面一直延續(xù)至今，約占市場份額的70%左右。 

　　最近幾年全球代工業(yè)的工藝技術(shù)進步相比之下趨緩，其中主要原因是當(dāng)工藝技術(shù)由0.18μm向130nm技術(shù)過渡過程中，由于同時使用銅互連及低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年泡沫之后需要時間來消化產(chǎn)能的擴充，總的來看，目前全球代工業(yè)將面臨新的變革。據(jù)市場調(diào)研公司預(yù)測，全球代工業(yè)的年均增長率應(yīng)比半導(dǎo)體業(yè)的增長高一倍，接近18%-20%。但是2005年的結(jié)果著實讓人失望，據(jù)臺灣地區(qū)的代工業(yè)統(tǒng)計，2005年全球代工業(yè)可能僅增長1%-2%。 

　　目前全球代工業(yè)的競爭基本上可分成兩塊：高端代工的競爭，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，關(guān)鍵看的不是低價格，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，實際上是在尋找一個共同生存的伙伴。 

　　另一塊代工業(yè)的競爭主要在價格。要看到目前在全球代工業(yè)中的利潤越來越薄，而且此種價格下降的趨勢會越演越烈，所以下一步產(chǎn)業(yè)的兼并不可避免。 

　　全球代工業(yè)中的另一個征兆，要看到最近來自三星、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)，估計在近期內(nèi)還不可能對臺積電及聯(lián)電構(gòu)成威脅，但是全球代工業(yè)確實面臨進一步的改革壓力，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)動下，全球硅片直徑增大的趨勢一直未曾停步。為了實現(xiàn)由8英寸向12英寸硅片過渡，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)計投資回報需要30年。 

　　全球12英寸硅片生產(chǎn)，自2004年起再次吹響進軍的號角，至2005年底全球已有12英寸硅片生產(chǎn)線46條，其中美國有13條，日本6條，我國臺灣地區(qū)11條，韓國4條。 

　　全球12英寸硅片的進程已經(jīng)比預(yù)計有所減慢。據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)能組織(SICAS)統(tǒng)計，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，為每周12萬片，占相應(yīng)的全球硅片總產(chǎn)出(折合成8英寸計)每周126萬片的10%。由此表明，即便預(yù)測至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：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。我國臺灣地區(qū)力晶半導(dǎo)體董事長黃崇仁于2005年1月表示，從存儲器業(yè)角度看，2006年將是12英寸廠的交叉過渡年，屆時8英寸廠將不再具有量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型DRAM的競爭力。 

　　據(jù)美國Information Network公司2005年12月15日報道，在2000年時，從金額計全球僅有20%的金額買300毫米半導(dǎo)體設(shè)備，而至2004年及2005年時，這個數(shù)字已分別上升至60%及70%。每一種尺寸的硅片，其生命周期加起來可達20年左右。所以盡管300mm芯片設(shè)備日趨成熟，相信200mm設(shè)備還有強大的生命力，不會馬上退出歷史舞臺。 

　　按ITRS原先預(yù)測，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日報道，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15萬-20萬片(等效8英寸計)，需要投資40億-50億美元。

　根據(jù)歷史經(jīng)驗，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年才進入獲利期。可以預(yù)測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)大家不要討論這個課題。 

　　在新形勢下，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期。技術(shù)復(fù)雜程度的提高，市場需求總量的逐步減少，以及設(shè)備價格下降的壓力是主導(dǎo)因素。但是由于全球300mm芯片生產(chǎn)線剛剛進入成熟期，從性價比上已可與200mm相匹敵。所以可以預(yù)期未來的數(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，是一個暫時無法回答的嚴(yán)肅話題，全球只有英特爾是積極的推動者，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，來共同推動半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展。 

       工藝技術(shù)跨過45納米關(guān) 

　　按2004年ITRS報告，全球半導(dǎo)體工業(yè)應(yīng)進入90nm節(jié)點，2006年該進入65nm關(guān)，目前從總的技術(shù)趨勢看沒有拖工業(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。 

　　從各種報道分析，浸入式光刻已經(jīng)順利地渡過45nm工藝技術(shù)，而對于下一步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Cymer公司舉辦的研討會上，對于如何實現(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年在評價EUV技術(shù)時，尚有三個主要難關(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EUV技術(shù)將于2009年才引入市場，而如果采用浸入式ArF光刻，必須采用二次曝光，而二次曝光會增加成本及加長周期，因此從加快開發(fā)新產(chǎn)品的角度看，對EUV技術(shù)的呼聲逐漸增高。 

　　據(jù)最新消息，德國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)計至2010年時可達1000W。德國CarlZeiss已向ASML提供了首臺EUV的光學(xué)系統(tǒng)，因而ASML正在研發(fā)的EUV樣機(Alpha)已在2005年第二季度分別提供給比利時的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，估計在45nm時(包括45nm)還不會被采用，據(jù)業(yè)界預(yù)測在32nm時可能被采用。 

　　業(yè)界總是在探求什么尺寸將無法跨越，22nm還是16nm，即何時是硅材料的終止點？目前來看，業(yè)界有一種說法，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)向諸多新興國家轉(zhuǎn)移。市場調(diào)查公司VLSI總裁認(rèn)為，"芯片制造業(yè)正悄悄地從美國退出"。美國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，并實現(xiàn)扭虧為盈。 

　　另一家美國著名公司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，目的是為了對股民負責(zé)，降低芯片制造成本及減少向90nm及65nm工藝技術(shù)過渡的風(fēng)險。 

　　最近還有一家非常著名的半導(dǎo)體公司Avago，它是從Agilent剝離出來的公司，主要生產(chǎn)用于手機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和打印機等各種產(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)鏈的高端進行IP貿(mào)易，許多有實力的、能夠不斷創(chuàng)新的公司現(xiàn)已邁開步伐前進，根本目的是為了獲取更大的利潤。 

       日本燃起再次重組希望 

　　據(jù)市場調(diào)研公司美國IC Insights最新估計，2005年全球前20名半導(dǎo)體廠的排名中，約有7家日本公司，加上未進入20強的爾必達、日立制作所、三菱電機等大廠，總共有將近10家日本半導(dǎo)體大廠。 

　　盡管總體實力仍僅次于美國，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，顯得缺乏競爭力，有點日趨衰落的跡象。 

　　在2002年時因日本半導(dǎo)體業(yè)的危機已經(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年代時的風(fēng)光，但是3年的實踐未見生效，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，對日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)急需兼并重組的觀點，甚有見解及新意。 

　　佐藤呼吁日本半導(dǎo)體大廠應(yīng)該進行兼并與重組，分別就存儲器、系統(tǒng)芯片、晶圓代工等領(lǐng)域，合并為具有更大經(jīng)濟規(guī)模的新公司，以此來振興日本的半導(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，爾必達與東芝及Spansion則合作生產(chǎn)存儲器。 

　　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。