全球半導體產(chǎn)業(yè)起伏中醞釀新變
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2005年反復無常2006年仍存變數(shù)
在2000年半導體業(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)說是由于半導體庫存的原因,業(yè)界普遍認為工業(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計2005年全球半導體業(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)恢復到正常水平。此時業(yè)界紛紛預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,所以許多市場分析機構又調(diào)高預測
。真正進入2005年下半年,半導體業(yè)把希望寄托在年底的季節(jié)性消費增長及結構性的調(diào)整。然而高聳的油價及臺風襲擊,再次挫傷了美國消費者的信心,使全球半導體業(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。如此反反復復,造成2005年全球半導體業(yè)的態(tài)勢,讓市場分析公司也跌破眼鏡。
如iSuppli公司,對于2005年全球半導體工業(yè)的預測,一直在不斷地修整,在2004年12月時他們曾預測2005年全球半導體業(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及信心。2006年全球半導體工業(yè)的景況再次成為焦點。iSuppli預測在未來幾年中全球半導體業(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。應該看到目前的溫和增長是一個長期作用的結果,在過去的27年中,半導體工業(yè)高達17%的年均增長率已成歷史。WSTS預測,2006年全球半導體工業(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,大部分人的觀點認為目前半導體業(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。但如今的半導體工業(yè)已變得十分脆弱,禁不住全球大的風浪沖擊,預計仍會有變數(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)的工藝技術進步相比之下趨緩,其中主要原因是當工藝技術由0.18μm向130nm技術過渡過程中,由于同時使用銅互連及低k介質(zhì)材料,碰到了技術難關,再加上半導體業(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)研公司預測,全球代工業(yè)的年均增長率應比半導體業(yè)的增長高一倍,接近18%-20%。但是2005年的結果著實讓人失望,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,關鍵在90nm及以下技術的客戶在哪里?高端客戶在尋找代工廠時,關鍵看的不是低價格,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,全球設備及材料等方面累積已經(jīng)投入200億美元,業(yè)界有人預計投資回報需要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)比預計有所減慢。據(jù)國際半導體產(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)標準型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毫米半導體設備,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芯片設備日趨成熟,相信200mm設備還有強大的生命力,不會馬上退出歷史舞臺。
按ITRS原先預測,450mm硅片的導入期應在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??梢灶A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,全球半導體設備工業(yè)正面臨再次兼并以及重新定位的新時期。技術復雜程度的提高,市場需求總量的逐步減少,以及設備價格下降的壓力是主導因素。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。所以可以預期未來的數(shù)年中,半導體設備工業(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備或者芯片制造廠與設備制造廠再次聯(lián)合,來共同推動半導體工業(yè)的發(fā)展。
工藝技術跨過45納米關
按2004年ITRS報告,全球半導體工業(yè)應進入90nm節(jié)點,2006年該進入65nm關,目前從總的技術趨勢看沒有拖工業(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,而對于下一步32nm技術,是繼續(xù)發(fā)展大數(shù)值孔徑的浸入式光刻技術,還是采用EUV技術仍難下定論。
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技術存在不同的看法。由于目前EUV技術方面,尚有許多基礎研究跟不上,如2004年在評價EUV技術時,尚有三個主要難關,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)界預測EUV技術將于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技術的呼聲逐漸增高。
據(jù)最新消息,德國Xtreme技術公司宣稱已將EUV光源輸出功率從開始的120W,提高到目前研制的800W水平,預計至2010年時可達1000W。德國CarlZeiss已向ASML提供了首臺EUV的光學系統(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大學試用。
關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。
半導體產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移加劇
半導體產(chǎn)業(yè)從誕生起才僅僅半個世紀,但是已經(jīng)面臨談論硅材料的最后終止,即摩爾定律還能走多遠的命題。任何工業(yè)都有生命周期,半導體業(yè)也不例外。
縱觀近幾年來半導體產(chǎn)業(yè)的悄然變化,發(fā)現(xiàn)全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)移正在加速。成功的半導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年結構重組后,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,降低芯片制造成本及減少向90nm及65nm工藝技術過渡的風險。
最近還有一家非常著名的半導體公司Avago,它是從Agilent剝離出來的公司,主要生產(chǎn)用于手機、網(wǎng)絡設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家日本半導體大廠。
盡管總體實力仍僅次于美國,位居全球半導體業(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,目的是試圖恢復日本在20世紀80年代時的風光,但是3年的實踐未見生效,恐怕要導致新一輪的兼并風波。
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。
佐藤呼吁日本半導體大廠應該進行兼并與重組,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體工業(yè)。佐藤認為,日本半導體業(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。
佐藤認為,如若日本半導體業(yè)界不愿如此,那日系半導體廠的另一個選擇便是完全放棄晶圓制造,成為fabless公司,否則日本半導體業(yè)的前景難料。
轉(zhuǎn)自www.ednchina.com
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