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莫大康:芯片制造業(yè)要具特色及相對集中

章鷹觀察 ? 來源:求是緣半導體 ? 作者:莫大康 ? 2018-08-28 17:26 ? 次閱讀
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半導體業(yè)的最大特征有兩條:一個是摩爾定律,每兩年工藝制程前進一個臺階,基本上同樣工藝的產(chǎn)品,因為制程尺寸縮小,其產(chǎn)品成本可以下降約50%;另一個是規(guī)?;慨a(chǎn),所以有“印鈔機”與“呑金獸”之稱。

眾所周知涉及芯片制造業(yè)孕育著巨大風險,因為技術(shù)要求高,投資巨大等,而且要不斷的投入,讓許多“新進者”望而生畏。

但是近期在中國又掀起一輪“造芯”的高潮,許多地方政府都熱衷于興建各類芯片生產(chǎn)線,認為如果再不上馬生產(chǎn)線,已經(jīng)跟不上“時代的步伐”。

盡管中國擁有全球最大的IC市場,是無可爭議的事實,但是它是屬于全球的,要取得訂單必須能從對手的手中去搶過來,需要競爭中勝出。

現(xiàn)階段中國真的沒有必要去興建那么多條12英寸先進工藝的芯片生產(chǎn)線,投資巨大,負擔太重。如果市場定位僅在65-28納米段,由于對手太多,除了臺積電,格羅方徳之外,還有三星、聯(lián)電等。以下聯(lián)電的經(jīng)歷值得思考,中國半導體業(yè)也一定不可幸免。

聯(lián)電講述它的28 納米制程經(jīng)歷,這是當前晶圓代工產(chǎn)業(yè)最賺錢的服務,聯(lián)電是少數(shù)緊追在臺積電之后開發(fā)出 28 納米制程的公司;但只要聯(lián)電一旦追上,臺積電的 28 納米就會改版,「每次改版,客戶就會改用新的制程,」聯(lián)電只好再重新投資一次,臺積電光是用這樣的方式,就已經(jīng)把聯(lián)電拖累。

盡管中國半導體業(yè)具有特殊性,它不可能學習聯(lián)電那樣放棄追趕7納米制程,無論如何要進行突破,解決0到1的能力問題。因此能夠集中力量突破更先進的制程技術(shù),或者具特色的工藝能力才是當務之急。

其實這樣的“沖動”已不是首次,可能也不可避免,但是不能總是這樣循環(huán)下去,而要設法去提高與改進。

誠然現(xiàn)階段中國半導體業(yè)的發(fā)展,可能并非存在哪種模式下一定優(yōu)越,正是百花齊放的好時代。但是對于它的風險性可能尚缺乏足夠的重視與認識。因為半導體業(yè)有許多獨特的規(guī)律,其中生產(chǎn)線太分散,不但造成互相爭搶人材,力量不能集中,同時未來要保證生產(chǎn)線的連續(xù)運行是十分困難的。因為我們無法與如三星、臺積電、英特爾等大牌廠商相比擬,它們的單條生產(chǎn)線規(guī)模大,訂單穩(wěn)定,設備廠可以從它的提供服務中獲得收益。

芯片制造生產(chǎn)線的基本狀況

如今建設一條12英寸芯片生產(chǎn)線的投資已經(jīng)很高,少則30-50億美元,其中僅半導體設備的投資占70%以上。如2017年美國加州UC Berkeley大學的理論數(shù)據(jù),一條月產(chǎn)12英寸硅片,50,000片的生產(chǎn)線,需要50臺光刻機,10臺大束流離子注入機,8臺中束流離子注入機,40臺付蝕機以及30臺薄膜淀積設備等,估計各類設備的總計臺(套)要超過500個。(注:不同產(chǎn)品的工藝,其設備會有所不同)。

2017年臺積電在中國臺南建設新芯片生產(chǎn)線作環(huán)評時列出的數(shù)據(jù):每日用水量20-25萬噸;日用電量150-222萬千瓦;及日污水排放16.5-17.6萬噸等。

除此之外由于芯片生產(chǎn)線中大量使用氮氣及清潔的壓縮空氣等,通常在生產(chǎn)線附近一定會建供氣站等。

芯片生產(chǎn)線要集中布局

縱觀全球各國與地區(qū),它們的芯片生產(chǎn)線布局一定是相對集中,不會分散。

其中最為關(guān)鍵的因素是要維持芯片生產(chǎn)線的連續(xù)不間斷運行,一定要得到原設備廠商的技術(shù)支持,它包括有兩個方面,一個是維修工程師能最快時間到達,另一個是要擁有足夠規(guī)模的另備件倉庫。

而原設備廠商在生產(chǎn)線附近地區(qū)設立服務中心,決定于已經(jīng)安裝的設備總量,如果達不到一定規(guī)模時,設備廠商會因財務原因而采取“異地代管”模式。

所以在這個地區(qū)有原設備廠的服務中心,對于保證生產(chǎn)線連續(xù)運行是相當?shù)年P(guān)鍵。舉個例子,一條年銷售額10億美元的生產(chǎn)線,如果生產(chǎn)線停擺1小時可能造成損失達114,155美元。

另外,芯片生產(chǎn)線的產(chǎn)業(yè)鏈很長,需要配套的項目很多,如果該地區(qū)能聚集多條的芯片生產(chǎn)線,那么如氣體、掩膜等供應可能會有更多的集中服務。

半導體業(yè)需要有規(guī)模,才能產(chǎn)出更多的硅片,具有經(jīng)濟效益,通常認為一條12英寸芯片生產(chǎn)線月產(chǎn)能達30,000-40,000片是個財務臨界點。

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