半導(dǎo)體成“吞金獸”用未來眼光看待產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　與化學(xué)遺產(chǎn)基金會在加州MountainView的計算機歷史博物館中共同舉行題目為“硅的持續(xù)創(chuàng)新——設(shè)備和材料產(chǎn)業(yè)的過去和未來”的會議，由Ultratech的CEOArthurW.Zafiropoulo作開幕式的主題發(fā)言，講話的主要內(nèi)容如下；

　　回憶全球尺寸的過渡，目前有約70％的公司作8英寸，而30％作12英寸。原因是現(xiàn)在的半導(dǎo)體業(yè)是個“吞金獸”，興建芯片生產(chǎn)線的也越來越高，這樣就可能限制新加入者的參與。

　　如果看450mm硅片，全球可能僅有2至3個客戶，因為只有每年銷售額達到2至3倍的建廠成本時，才能支持生產(chǎn)線生存下去。所以如果建設(shè)450mm芯片生產(chǎn)線需投資50億美元，那就只有銷售額達到100至150億美元的公司才有能力支撐。如果假設(shè)全球只有兩個公司能支持450mmfab，一個在日本，另一個在臺灣。如此巨大的投資必須要考慮到風(fēng)險，不能都選在臺灣和日本，因為必須考慮地震及海嘯等的風(fēng)險，要將產(chǎn)能分散。顯然將fab建在以色列和愛爾蘭是不合適的。

　　硅片尺寸從4英寸過渡到5英寸用了5年時間，表明4英寸硅片的生存壽命從1976年至1981年，之后5英寸硅片的經(jīng)濟效益已超過4英寸；5英寸至6英寸用了6年時間；6英寸至8英寸用了8年時間；而從8英寸過渡到12英寸用了13年時間，估計在2020年時450mm有可能進入試生產(chǎn)階段，其間用了27年時間，也可能會更長一些時間。以上表明硅片的尺寸由小增，.其生存的周期越來越長，而且相應(yīng)的投資也越來越大。

　　芯片制造商面臨成本增加的壓力。例如柵的成本縮小比例正在下降，縮小尺寸的增益開始下降；因此下一步半導(dǎo)體業(yè)繼續(xù)走縮小尺寸的道路已不再是方向。另一方面的理由至今還不清楚誰能為450mm硅片買單。同時隨著器件設(shè)計的成本急速上升以及初創(chuàng)設(shè)計公司的特征尺寸縮小，使得每個接點只有更少的設(shè)計者參與，最終導(dǎo)致每個接點要投入更多的硅片才能達到財務(wù)平衡。

　　市場中設(shè)計品種的數(shù)量逐漸減少，表明目前代工有更多的機會可從技術(shù)上追趕IDM。TSMC宣布在未來幾年中將投入50億美元用來研發(fā)，向32，22納米，甚至15納米進軍。但是顯然目前的趨勢是只有少數(shù)企業(yè)繼續(xù)有興趣建造芯片廠，即便有很好的想法，也無法引起大家注意，原因出在總的市場需求量都不大，而目前的芯片廠卻越來越大，需要足夠多的片量才能達到財務(wù)平衡。所以TSMC、UMC、SMIC或者特許等的處境都一樣。目前對于那些即便帶有很好想法的小公司就更難獲得成功，因為沒有人愿意為他們代工制造芯片。

　　對于那些大公司，如TI、AMD等都開始執(zhí)行輕晶園廠策略，以減少投資的風(fēng)險。可是要想到代工也一樣，同樣擔(dān)心風(fēng)險，如果代工投入巨資擴充產(chǎn)能后，訂單不足怎么辦？因此，作為代工廠也希望有如Qualcomm那樣的客戶，每月有2萬片以上的訂單。興建一個新fab至少投15億美元，每月至少要有3萬片以上的訂單才能支持芯片廠正常的運行。

　　目前全球代工的投資開始下降，而不像1998年那樣，每年花80％的銷售額來購買設(shè)備，那是無法長久支持下去的。今天，全球代工只能化約20％的銷售額來繼續(xù)擴大產(chǎn)能，只有這樣的水平才可能長久穩(wěn)定的維持下去。

　　至2011年時全球?qū)⒂?0％芯片廠釆用小于130納米制程，幾乎所有的投資用在小于65納米制程中。

　　近期美國TI公司投資超過10億美元，在菲律賓興建8英寸和12英寸的封裝廠，去年TI花在后道的投資比前道還多，因為TI相信未來后道封裝的成本將可能高過前道，所以未來在后道封裝方面將呈現(xiàn)出差異化。

　　今天，還是二維晶體管，未來將是三維，由此可以加速摩爾定律的進步，可從18個月縮減到12個月，當(dāng)然只是僅對NAND型閃存，而不可能針對邏輯電路。下一步推動工業(yè)最快的將是NAND閃存。

　　通過300mmPrime的推進與發(fā)展，300mm硅片的生存壽命有望延長到22年。