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關鍵詞:半導體;分銷商;營銷策略
半導體是現代科技產業的標志,大規模集成電路(Integrated Circuit,IC)出現大大改變了整個工業發展的進程,半導體器件被譽為現代工業的“血液”。從1958年第一塊集成電路在德州儀器(Texas Insmtments,TI)問世以來,半導體產業已經走過了近70年的風風雨雨。
隨著中國國民經濟的發展和現代化進程的加快,以Ic(集成電路,芯片)為主導的半導體行業市場規模不斷擴大,已經成為國民經濟的重要支柱行業之一。半導體行業處于電子行業的最上游,是整個行業受經濟波動影響最大的一個行業。
1半導體產業及其分銷商現狀
半導體器件主要是以硅為原料,制造出硅晶片,然后再加工成各種各樣集成電路,俗稱芯片。現在幾乎所有的電子產品都有各種芯片的使用,半導體已經和人們的生活息息相關。大到飛機、航空母艦,小到身份證、交通卡,這些產品都離不開半導體產品的使用。常見的應用產品領域有:手機、PC、家電、醫療器械、電動自行車、照明、汽車電子、工業控制、機器人、新能源、航空航天等。
1.1半導體行業現狀
全球半導體市場在2014年9.9%的高速增長后,2015年全球半導體市場出現下滑,根據美國半導體協會(SlA)公布的數據,2015年全球半導體市場銷售額3352億美元,同比下降0.2%。全球半體市場下滑的主要原因是PC銷售下降和智能手機增速放緩。受到國內“中國2025制造”、“互聯網+”等新世紀發展戰略的帶動,以及外資企業加大在華投資影響,2015年中國集成電路產業保持高速增長。根據中國半導體行業協會(CSIA)統計,2015年中國集成電路產業銷售額為3609.8億元,同比增長19.7%。對于整個產業來說,中國雖然目前是世界上最大的半導體購買國,但是國產半導體廠商所占的比例還很小,市場上主要還是以歐美、日本、韓國的廠商為主。
市場上歐美系的主要半導體廠商有:Intel(英特爾),Qualcomm(高通),Micron(美光),TI(德州儀器),Infmeon(英飛凌),ST(意法)等。日韓主要有Samsung(三星),SK Hynix(海力士),Toshiba(東芝),kenesas(瑞薩)等。臺系的主要有:MediaTek(聯發科),WINBOND(華邦半導體),HT(合泰)等。國產的本土供應商主要有:海思,清華紫光展銳,中興微電子,華大,大唐等。
1.2半導體產業渠道
對于半導體行業,其產業鏈有很多種分類方法,根據多年從業經驗,我認為以下分類是最具代表性和概括性的。半導體產業的一般渠道分類,傳統的供應鏈系統即:
0階渠道:半導體制造商 -->代工廠或終端客戶(電子產品制造商)
1階渠道:半導體制造商 -->授權分銷商 -->代工廠或終端客戶
2階渠道:半導體制造商 -->授權分銷商-->IDH-->代工廠或終端客戶
非授權渠道:半導體制造商 -->授權分銷商-->貿易商-->代工廠或終端客戶
1.3半導體分銷商簡介
普通消費者幾乎每天都離不開包含有半導體器件的電子產品,但是普通消費者也幾乎不會直接購買任何半導體器件,而是購買電子產品制造商的產品。可以說,半導體產品的直接購買者就是電子產品制造商,其銷售的流程是企業對企業(組織對組織)。
作為帶給產業最新元器件及半導體技術的忠實伙伴,分銷商在促進電子芯片行業的進步上也是功不可沒的。正是有了分銷商的不懈努力,不斷的將芯片廠商的最新產品和技術推向市場,才更進一步的推動了整個電子產業的繁榮,推動了很多產品在市場上的普及。半導體分銷商是電子業中的重要一環,分銷商連接了半導體廠商和電子產品制造商,充當了劑的角色。由于國際上電子信息產業發展的不平衡,國際上一些半導體廠商在進入中國的時候,為了避免風險,都不約而同的使用的/分銷制度。
半導體產業的終端客戶為電子產品制造商,終端客戶是由規模及采購量與實際營業額貢獻來分類,半導體制造商通常會為第一級大型客戶提供各項技術支援,投入現場應用工程師(FAE)、銷售/業務(sales)、客服人員/助理(CSR)等。
主要半導體分銷商的類型如下:
(1)授權分銷商,又稱授權分銷商、分銷商、店等,其英文名稱為Distributor。針對半導體全球品牌制造商來說,其授權分銷商,比較著名的公司有:艾睿(ARROW)、安富利(AVNET)、易絡盟(Elementl 4)、富昌(Future)、武漢力源(P&S)、大聯大(WPG)、易登(Edom)、全科(Alltek)、科通、北高智等。其中艾睿、安富利都是全球性的分銷商(Global Distributor),而易絡盟、富昌、武漢力源則是目錄分銷商(Online Distributor),大聯大、易登、全科、科通、北高智則是專注于亞洲的分銷商。這些授權分銷商組成了世界半導體大廠在中國市場絕大部分的半導體元器件的商業活動及交易。半導體制造商通常以簽訂合作協議及合同方式建立授權分銷商,知名分銷商通常也會為多個世界級大廠分銷各種產品,以達到投出產出的最大化。
(2)方案公司(IDH,Independent Design Housel,有些又被成為增值服務商(Value Added R.eseller,VAR),其主要為電子產品制造商設計應用方案,方案商主要和半導體制造商或者指定的授權分銷商合作,從方案設計至定單、交貨、技術支持、售后服務等提供一條龍服務,適合沒有自主研發能力的中小客戶或者需要外包研發的品牌電子產品制造商。
(3)貿易商。貿易商因規模小且專注于低買高賣從中獲取利潤,不會投入應用工程師等資源,通常面向的客戶多為中小型客戶,并專注于通用器件的交易,服務穩定性差,對市場價格以及品牌形象有較大的影響,是半導體制造商不愿合作的對象,所以通常為非授權渠道。
2半導體分銷商所面臨的新挑戰
隨著競爭越來越激烈,分銷企業內外環境不斷出現新的變化,市場利潤不斷攤薄,分銷商自身也要不斷研究自身的營銷策略。對分銷商來具體說,針對中國大陸的電子產品市場營銷有諸多挑戰。
2.1市場需求有向弱趨勢。
受宏觀經濟影響,2015年全球半導體市場出現增速下滑,比2014年增速同比下降0.2%,全球半導體銷售額為3352億美元。全球不少半導體廠商感到壓力。受此影響,2015-2016年業界出現了并購潮。2015年全球半導體并購交易額達到1200億美元,是2014年的3.2倍。例如著名的德國半導體廠商英飛凌Gnfineon)以30億美元收購國際整流器公司(IR),高通(Qual-comm)以470億美元收購恩智浦(NXP)。
2.2產品利潤逐年下降。
下游的眾多電子廠商,利潤微薄,已經處于微利階段。分銷商在競爭激勵的市場中,分到的利潤越來越微薄。
2.3庫存壓力越來越大。
電子產品的生命周期越來越短,不斷涌現新的創新產品,而且業界有不斷壓縮供應鏈長度和靈敏度的趨勢,這就要求分銷要有更充足、豐富的庫存才能滿足電子制造商的需求。另外,制造廠商的賬期要求也是逐漸加長,分銷商的貨款壓力也是不斷加大。
2.4市場變化快。
產業因為創新和消費者偏好變化比較快,而分銷市場更是競爭激烈,分銷商也在比拼各自適應市場的速度。
2.5獲得渠道資源難。
由于原廠不斷在并購重組,渠道管理也在跟著進行整合、優化,對分銷商來說,獲得優質的供應商資源的難度也越來越大。
總之,分銷商早已不是簡單的中g商。原廠和客戶對分銷商的技術支持要求也在不斷提高,分銷需要投入更多的人力、物力資源去建設技術隊伍、累積技術經驗,才能使適應市場變化。
3半導體分銷商的營銷對策的優化
本文基于經典的4P營銷理論:即產品(producc),價格(price),渠道(place),促銷(promotion)營銷組合對目前半導體廠商面臨的挑戰,提出營銷對策優化方案。
基于以上理論,和半導體企業面對的新的挑戰,筆者提出以下營銷對策來應對此挑戰。
3.1重構產品線組合。
采取按照市場中的客戶群分類的業務分類,加強專業領域的深耕,有針對性的深入開發整體解決方案(solution),最大限度挖掘客戶需求潛力和增加客戶粘性,以期增加銷售額。
根據不同客戶群進行分類,可以根據產品應用大類分為消費類市場、工業品市場、汽車電子市場。消費品市場的特點是研發速度快、器件供應量大、對器件的小型化要求高、供應鏈反應速度快,此市場利潤率低但銷售額比較大。工業品市場的特點是量相對比較小,研發周期相對比較長,產品生命周期也相對穩定且比較長,對供應鏈的要求沒那么高,此市場是利潤率高但銷售額相對比較小。汽車電子市場特點是研發周期超長、對產品的質量要求非常高、產品更新換代很慢、要求供應鏈要有持續的穩定性,此市場主要的特點是銷售低但是利潤豐厚。
針對這些細分領域,把業務和業務支持部門按照產品應用(Applica-tion)進行劃分,打破以前分銷商都是按照品牌或者產品線(ProductLine)進行劃分的架構。分銷商在每個領域形成一個業務組(Team),包含現場應用工程師(FAE)、銷售(Sales)、產品經理(Product Marketing)、業務助理(Assistant)、系統應用工程師(AE)。應用工程師針對每個市場研發對應的解決方案(Solution)和參考設計(Reference Design);產品經理負責協調原廠資源、劃定市場及客戶范圍,并驅使銷售來尋找對應客戶銷售相關產品;業務助理和現場應用工程師負責協助銷售對客戶進行銷售
3.2豐富產品線價格檔次。
產業發展迅速,電子產品面臨快速降價的壓力,為了避免因為價格問題而失去客戶,應為客戶提供不同價格檔次的產品,維持的合理利潤空間。
由于不同類型的客戶對不同的產品定位不同,對元器件的需求也有所不同。對分銷商來說,要提供給客戶不同品質、不同價格檔次的產品供客戶選擇。這就要考慮產品的檔次搭配,對同一類型的產品考慮不同特色的產品線,以求最大限度滿足客戶需求,提供給客戶價格上的一站式服務。一般來說歐美、日韓半導體產業發達,擁有技術優勢,但是其產品定位比較高端,價格比較高。而臺系、國產的產品相對來說價格比較優惠,但是其技術不夠領先、產品質量可靠性也不是很高。
3.3拓展互聯網營銷渠道。
近年來,伴隨著電子產業的發展,互聯網商業也迅猛發展,電子商務已成為企業供應鏈中的重要一環。為了順應市場形勢變化,半導體分銷商也應該發展網絡營銷手段。例如可以大力發展元器件電商,提供給客戶小批量互聯網購買渠道,同時以在線技術培訓、在線技術研討會、專業網站宣傳等手段廣泛選擇企業產品,推廣產品解決方案。
3.4提升客戶服務體驗。
由于半導體產品高技術含量產品,客戶對芯片的需求,不但有質量、可靠性、功能性等硬件(Harware)方面要求,還要求配合相應的軟件的要求,例如開發工具、開發環境、開發軟件平臺、源代碼、算法等。因為快速的市場變化,這就要求電子產品制造商也要相應的提高研發速度、創新速度。半導體分銷商要緊跟客戶的步伐,提供客戶不單單是一個半導體硬件產品,還要提供對應軟件服務,以及對創新產品應用的市場敏銳度。
具體來說,半導體分銷商一方面要建立強大的軟硬件工程師支持團隊,隨時解決客戶客戶研發中出現的新問題、新需求;另一方面也要關注新興市場,透過各種渠道宣傳新產品、新應用,及時甚至是超前提出創新產品解決方案。例如汽車電子行業的高級駕駛員輔助系統(ADAS),目前市場的主流的技術通過攝像頭、圖像拼接技術來實現,未來隨著對汽車安全性要求的提高,就需要目前市場上剛剛興起的毫米波雷達技術來試產。這就需要半導體分銷商提前關注這個市場,宣傳這種技術,并推出自己特色的軟硬件解決方案,這樣才能在市場上搶得先機。
SEMI中國自1988年在中國開展業務,一直致力于促進中國泛半導體產業的成長。SEMI每年3月在上海舉辦的SEMICON China、SOLARCON China 及FPD China聯展,也已發展成為全球最大的泛半導體產業交流盛會。正值SEMICON China落戶中國25周年,已然成為每一位半導體從業者爭相出席的全球最大半導體旗艦展。SEMICON China、SOLARCON China、FPD China旗艦展覽享譽全球,日前已得到美國商務部貿易展覽會(TFC)認證,這意味著全球對中國這一快速增長的市場的期望及認可。
SEMICON China 2013――中國半導體產業旗艦展覽
進一步突破傳統半導體設備及制造,打造全產業鏈,并繼續結合中國半導體產業特點和發展趨勢,設立主題專區:IC設計、制造及應用專區、二手設備及一站式服務系統專區、LED制造專區、TSV專區和MEMS專區。 同時,打造同期高端論壇,覆蓋IC設計制造、先進汽車電子、二手設備及零部件等、MEMS、3DIC等。
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全球領先設備材料供應商、主要面板制造商和中國領先終端品牌云集,融合產業熱點的OLED專區、持續高增長的觸摸屏專區以及引領產業方向的下一代顯示專區,三大主題專區覆蓋平板顯示、觸控上中下游全產業鏈,FPD China 2013是融入中國顯示、觸控產業的第一站!
關鍵詞:晶圓制造;計算機集成制造;MES;Dispatch
中圖分類號:TP278 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)17-0068-02
半導體制造有如下三方面特性:一是資金密集,生產設備昂貴;二是工藝技術復雜,良率要求高;三是產品線種類復雜,生產流程差異大,產品交期控制嚴格。
首先,半導體制造是資金較為密集的制造行業,目前主流的八寸晶圓(200mm)的制造工廠,平均耗資接近10億美金; 目前的先進制程,十二寸晶圓廠(300mm)的生產線耗資達20億美元左右。例如Intel在大連正在興建的十二寸晶圓廠,投資計劃即為25億美元。普通八寸晶圓廠,一般的生產設備,動輒售價兩三百萬美元以上,最昂貴的光刻機,價格接近1000萬美元。 所以,需要通過自動化管理和計算機集成制造,精確規劃,最大程度地利用資源,避免任何的產能損失。并且通過分析,不斷提高機器的產能。
其次,半導體工藝復雜,早已達到納米級的生產精度。半導體制造的趨勢當中,最突出的一個就是IC的尺寸不斷縮小,密度在持續增長。20世紀60年代中期提出的摩爾定律,在此后的40多年里依然準確地指導著整個行業的發展。目前,復雜元器件如CPU、GPU等,制造的線寬已經發展到32納米左右,包括上海的中芯國際,都已經突破此技術難關。相應的,還有制程資料量的指數級成長,必須仰賴強大的資料處理能力及知識管理系統,進一步萃取及資料分析、建立模式,才能達成精細控制的需求。
最后,半導體產品復雜,為大規模定制的生產特性。除去CPU、DRAM主要被Intel、Samsung壟斷外,絕大多數的半導體工廠,產品線都不單純,涵蓋包括“3C”的范疇內,少則數十種、多則上百種的不同制程的產品。3C即為Computer、Communication、Consumer。林林總總的芯片,其技術上又可分為邏輯、模擬、混合等數大類,生產流程上也是大相徑庭,生產周期也大不相同,從20天到3個月不等。并且為了搶占市場先機,整個生產周期的要求不僅快速,而且需要精準,并且要面臨緊急插單、撤單、加量或者提前交貨等狀況的發生,背后都需要CIM的支持。
因為如上三大類特性,半導體制造工廠必須達成多、快、準、好、省的經營目標。工廠整合晶圓搬運系統及知識流系統以符合快速變動的業務需求。全廠自動化:整合供應鏈、計劃生產、制造執行系統、派工系統、機臺自動化以達成全廠區生產自動化。制造知識整合:整合工程資料分析系統、先進制程控制、制造工程系統與知識管理系統。
整個架構從客戶敲入訂單開始,首先進行供應鏈和制造之規劃,進入工廠;其次工廠集合制造執行系統、派工系統、傳送系統、量測分析系統、制程控制系統、機臺自動化系統等循環;最終定期向客戶交出合格的產品。
1 具體系統設計
1.1 制造執行系統:MES
從最基本的批量產品的存儲、運送以及機臺操作開始,首先引入了barcode或者RFID的身份識別系統。RFID的基本應用,即為機器的track in/out功能、電子貨架的連線顯示功能。
RFID中存儲批貨標示、下一站應處理區域、應處理功能、優先等級甚至容器需要清洗時間等信息,并在進出機器時實時更新,防止大量在制品的混批和丟失的風險。
機器track in后,不僅自動選擇需要處理的程序,避免人為選錯的風險,而且可以自動去比對機臺狀態、污染參數、是否有特定限制等。
1.2 派工系統:Dispatch
首先,根據客戶需求的交期、優先等級、質量方面的緊急程度、限制條件等等做最基本的派工。
其次,通過報表系統,半自動地實現工廠狀況的診斷和分析。協助實現生產自動化和工程自動化。其中最基本的以區域、產品和機器為不同視角的報表,定量化、自動顯示出實際指標與目標值和歷史值之間的差異,并向下挖掘到機器、產品的歷史資料。
通過對每組機臺、每個機臺的產量、狀態、閑置時間和不可用時間的精確控制, 來量化考核制造部門和設備維護部門的工作績效。
大致架構如此:ERP(年月)MES(Dispatching)(日/小時) Scheduling(分秒)。
1.3 傳送系統:MHS
Automatic/Manual material handling system.MMHS在八寸及以下的晶圓廠中常有應用,而在十二寸的晶圓廠中,因單批次的產品重量為10公斤左右,所以必須借助于AMHS進行傳送。一個功能強大且性能穩定的AMHS系統在300mm工廠里扮演了一個非常重要的角色。AMHS系統不僅可以有效地利用寶貴的潔凈室的生產空間,并且還可以提高生產設備的利用率,縮短在制品WIP的Cycle Time,所以在很多的300mm的半導體工廠里,AMHS都被視為可以快速提升產能、增加生產效率的尖兵利器。
傳送的系統設計又分為兩大方面:區域間傳送和機臺間傳送,即所謂Inter bay和Intra bay傳送,后者即所謂T to T(tool to tool)。T to T的方式不僅減少了中間存儲的空間需求,而且降低了傳送時間,縮短了生產周期。系統設計的時候,必須要考慮到Inter bay和Intra bay的整合、工廠布局、搬送車輛和Stocker的選擇等多種因素。
穩定性:由于全廠都在大規模地應用AMHS系統進行Wafer的搬送,所以一旦AMHS系統發生故障將導致全廠性的生產設備因沒有可供生產的Wafer而停止生產,進而嚴重影響正常的生產運營。
高效性:與200mm半導體工廠的AMHS系統相比,300mm工廠的AMHS搬送量有了十倍以上的增長。在面對巨大搬送量的時候,如何確保全廠的搬送效率,在更短的時間內完成Wafer的搬送,對于AMHS系統而言是一個巨大的挑戰。同時,AMHS系統搬送效率的高低,也將直接影響到生產設備的利用率。
在300mm工廠的生產車間內,潔凈室的空間是極其昂貴的。而AMHS系統為了解決生產線上所有在制品WIP的存儲保管問題,不得不占用大量的面積和空間。如何在滿足存儲和搬送要求的前提下,最大化地節省所占用的面積空間,是AMHS系統必須面對的一個難題。
1.4 其他
量測分析系統:EDA Reporting (Engineering data analysis)。制程控制系統:APC(Advanced process control、Feed forward system); SPC & OCAP (Statistic process control、 out of control action plan);DSS(dynamic sampling system)。機臺自動化:EA (Equipment monitor system、Real time monitor、Constraint system、Preventive Maintenance system), 因篇幅有限,不做贅述。
2 結語
半導體的生產,仍然處在不斷復雜化的進程當中,目前的生產方式仍然面臨著很多的挑戰:需要兼具快、準且有彈性的客戶服務;對機臺生產率和整體產能利用率的不斷追求;對海量數據的分析、制程數據的變動性降低、機器狀況的隨時監測等。
計算機集成制造的目標和愿景在于:
擬人化:由CIM的幫助,實現機器自動化,降低人為出錯的風險,降低不同人員間生產指標的差異;提高人的生產效率,降低人員負擔。
省人化:全自動化,以消除人為干擾,并結合決策支持系統,實現最佳的效率,節省人力。
芯片封測肯定是有技術含量的。芯片即集成電路,集成電路(英語:integratedcircuit,縮寫作IC),或稱微電路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶片/芯片(chip)在電子學中是一種把電路(主要包括半導體設備,也包括被動組件等)小型化的方式,并時常制造在半導體晶圓表面上。
晶體管發明并大量生產之后,各式固態半導體組件如二極管、晶體管等大量使用,取代了真空管在電路中的功能與角色。到了20世紀中后期半導體制造技術進步,使得集成電路成為可能。相對于手工組裝電路使用個別的分立電子組件,集成電路可以把很大數量的微晶體管集成到一個小芯片,是一個巨大的進步。
集成電路的規模生產能力,可靠性,電路設計的模塊化方法確保了快速采用標準化集成電路代替了設計使用離散晶體管。集成電路對于離散晶體管有兩個主要優勢:成本和性能。成本低是由于芯片把所有的組件通過照相平版技術,作為一個單位印刷,而不是在一個時間只制作一個晶體管。性能高是由于組件快速開關,消耗更低能量,因為組件很小且彼此靠近。
(來源:文章屋網 )
“武漢新芯如被外資收購,這對我國產業將是致命的打擊!”這句令人觸目驚心的斷言總算沒有成為現實。
10月29日,中國內地最大的芯片代工企業中芯國際集成電路制造有限公司(0981.HK,以下簡稱“中芯國際”)和武漢市政府簽訂合作協議,雙方將共同注資武漢新芯集成電路制造有限公司(以下簡稱“武漢新芯”)。
武漢新芯是我國中部首個12英寸半導體制造項目。該廠一期工程總投資達100億元,2008年正式投產。此前,它一直由中芯國際代管運營,但今年下半年傳出要另謀主人的風聲。
中芯國際收購武漢新芯的消息意味著此前試圖并購新芯的美國美光夢已破碎。一條極其重要的芯片生產線留在了本土企業手中。
“武漢保衛戰”
據武漢新芯的一位高管對《IT時代周刊》透露,在美光之前,臺積電已談過一輪。
該高管聲稱,年初以來他一直跟武漢市政府互動,由于它是全球半導體代工龍頭,不缺資本、技術、訂單,而武漢新芯重要客戶飛索那時恰恰申請了破產保護,加上原托管方中芯國際運營局面不樂觀,因此,武漢新芯確實仔細考慮過與它的合作。
但是,與臺積電的合作會遇上政策風險。臺灣地區一直嚴控半導體業西進內地市場,至今未開放12英寸項目。此外,由于臺積電與中芯國際之間的糾紛,導致其在內地市場留下霸道印象,業內有多名權威人士反對這一交易。最終,臺積電的并購申請沒能通過國家發改委審核。
而就在臺積電談判時,美國美光也在活動。美光公司是世界第二大內存芯片廠,是美國500強企業之一。幾年來,它一直在尋找外部資源,拓展亞洲市場。之前在與日企爭奪與臺企的戰略合作中沒占到便宜,困境中的武漢新芯找到了最好機會。
據稱,在談判期間,美光提出了優厚條件,答應雙方成立一家合資公司,以重金與技術入股,期望能控股運營,雙方一度接近簽約階段。關鍵時刻,主管部門也意識到外資入主后的產業風險,最終終止了與美光的談判。
武漢新芯與美國光美的談判之所以功虧一簣,是因為近來本土半導體業似乎陷入被外資瘋狂抄底的危局,這已經引起國內半導體產業人士的警惕。
10月16日,美國德州儀器宣布將以現金與其他投資形式收購由中芯國際代成都市政府管理的成芯半導體制造公司,首期投資額約2.75億美元(約合18.3億元人民幣),其在國內第一家生產制造廠將更名為德州儀器半導體制造(成都)有限公司(以下簡稱“德儀”)。
這對于德州儀器而言顯然是項劃算的買賣。截至目前,該項目總投資外加固定資產總值大約40億元人民幣,所以成芯內部消息人士說,交易一達成就等于德儀賺錢了。德儀不但獲得了生產設備,還得到一間巨大的毛坯廠房,未來將用于擴產之用。這讓許多人士質疑過成都方面的“賤賣”舉動。
據本刊記者了解,半導體業的高端技術只集中在歐洲、美國、日本等少數幾個國家。尤其是美國,對全球半導體行業有著舉足輕重的影響。眼下,美資在國內的收購除了是擴充產能的需要外,更是為了消滅潛在的競爭對手,在中國市場迅速建立起產能,滿足中國的需要。
作為本土的半導體廠商,中芯國際、宏力、華宏等的自我生存能力一直不妙,不少企業是完全仰賴著政府和銀行信貸支撐著。目前,國內的高端半導體產業可以說是外資企業一統天下的格局,如今成芯被已轉讓給德州儀器,萬一武漢新芯也被外資全盤收購,這些代工廠的缺失只會導致國內半導體的基礎越發的脆弱。
“《電子信息產業發展與振興規劃》強調了這一產業的自主可控性,‘十二五’規劃中,也是重點編制的戰略產業之一。”iSuppli半導體產業高級分析師顧文軍說,由于美國美光不是代工模式,如果武漢新芯賣給它,那么本土設計業將喪失制造平臺。
顧文軍解釋道,成芯只是8寸廠,并且不是國內唯一的模擬圓晶廠,而武漢新芯則是全新的12寸廠,又是唯一的存儲芯片代工廠,如果武漢新芯被收購改編成為一家外資企業的生產線,而不是一家開放的代工廠,那么這對于國內剛剛起步的存儲產業來說將是一個致命的打擊。此前,國內一些在武漢新芯生產的芯片設計公司已經開始被迫在海外尋找合作伙伴了。
因此,不少憂心中國芯片產業的人士喊出了“武漢保衛戰”的口號,許多人為此不停奔走。身兼半導體行業協會理事長、中芯國際董事長的江上舟,以及其他業內人士就曾多次與武漢新芯方面溝通,并向更高主管部門陳情,力主新芯繼續由內地經營,中芯國際最后拿出一份能充分照顧武漢政府和武漢廠的方案,終于在最后關頭挽回了武漢新芯對中芯國際曾經失去的信任和信心。
“企業代管”模式夭折
最近接連傳出德儀收購成芯,美光欲收購武漢新芯的消息,震動和影響了整個中國半導體界,這讓“政府出資,企業代管”的中國特色半導體產業發展模式再一次成為行業焦點。
2005年成立的成芯半導體開創了晶圓代工廠“代管模式”,一度備受業界矚目。成芯公司主體是一條8英寸半導體生產線,成都市政府下屬的成都工業投資經營有限責任公司和成都高新區投資有限公司是其主要投資方,中芯國際則負責日常的運營和管理。根據中芯國際與成都政府當初達成的合作協議,中芯國際除了向該工廠輸送技術、人才、設備,還承諾在工廠建成后的若干年內優先對公司股權進行回購。2006年注冊成立的武漢新芯也沿用了這一模式。
一方面,地方政府欲創造業績,發展高科技;另一方面,中芯國際欲進行所謂的菱形布局,而苦于缺乏資金,所以雙方各有所求,一拍即合。時任中芯國際總裁的張汝京曾沾沾自喜地認為自己在中國創造了一個合作發展半導體的新模式。
但是,這一模式在今天也產生了不少問題。顧文軍告訴本刊記者:首先,半導體產業需要規模經濟,過多的分散并不利于企業的發展、產業鏈的構建,而目前地方政府大多求“駐扎在自己的勢力范圍”。其次,半導體產業需要長期的資金投入,而政府一般是在前期投入一筆資金,而在后期則沒有持續性的投入。
另一位中芯國際的內部人員也指出,與幾年前地方政府對于半導體的熱情相比,它們如今的態度已大幅轉變。一則是經過實踐發現半導體行業賠多盈少;再有的是,比半導體易入門的新技術產業近期冒出很多,如多晶硅,光伏及LED等,相比投資較少,而獲利可能大。
“隨著成芯和武漢新芯運營模式的改變,‘企業代管’已經名存實亡。”上述中芯國際內部人士認為。
填不滿的資金缺口
武漢新芯續歸中芯國際運營,但武漢當地政府仍然有顧慮。因為,過去托管時,對方的管理層對新芯發展缺乏商業規劃。2008年投產后,新芯產能僅3000片/月,至今持續虧損。
為了讓武漢政府放寬心態,中芯國際現有管理層給了不少新的承諾,雙方將改變過去托管合作模式,中芯國際未來將注資新芯,它將正式變為中芯國際武漢廠,并承諾在武漢研發、生產45至90納米的產品,未來不會只做存儲芯片,將增加利潤較高的邏輯類產品,且主要服務于內地市場。這等于說,武漢新芯的地位與中芯國際北京、上海兩座12英寸工廠平等。此外,武漢新芯方面還得到了包括人才培訓、芯片設計、產業鏈構建等合作。
但實現這樣的承諾需要巨大的資金來支撐。依目前局面來看,武漢新芯至少需幾億美元注入。而要讓中芯國際立刻掏腰包,幾乎不可能。今年春天以來,中芯國際董事長江上舟、總裁王寧國多次對外表示,現金不足,導致無法擴充產能滿足訂單需求。
“中芯國際根本拿不出錢,政府方面應該會先幫它墊上,讓新芯先運轉起來,等中芯國際明后兩年局面改觀以后再注資。”顧文軍的意思是,中芯國際和武漢新芯雙方先把“結婚證”領了。
即使合資公司走上了正軌,由于新芯運營充滿不確定性,一旦其財務報告并人中芯國際上市公司,短期內可能為后者帶來風險。不過,武漢新芯總裁王繼增對此并不太以為然。他認為,中芯國際將確保新芯廠明年月產能達2萬片左右,這一數據基本可以讓該廠財務維持在相對健康的水平。
如今,中芯國際已遭遇連續5年整體虧損,預計今年可堪堪達到盈虧平衡。業內人士稱,中芯國際明年會提高資本開支屆時或需進一步集資。
關鍵詞: 半導體生產; 金屬刻蝕; 干法去硅渣; 濕法去硅渣
中圖分類號: TN964?34 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2014)04?0098?03
0 引 言
在半導體生產[1]過程中,金屬連線[2]一般使用ALSI或ALSICU時摻0.5%~1%的Si,這樣可以防止襯底Si與金屬AL接觸時產生ALSI互融、損傷器件的結。這是摻入Si的好處,但當ALSI或ALSICU干刻或濕刻成線條時,Si粒會在刻開區殘留下來,原因是金屬干刻(Dry Etch)或濕刻(Wet Etch)時氣體或酸液無法與SI徹底反應,刻開區容易留下硅渣殘留。
ALSI[3]或ALSICU刻蝕后的硅渣殘留,呈小黑點狀,分布在圓片表面,非常難看,雖不影響電參數,但也是表觀缺陷,需要加以解決。
1 金屬干刻、濕刻后的硅渣狀況
(1) 非薄場鋁柵的金屬干刻。不同半導體產品的ALSI或ALSICU下介質層厚度不同,干刻的過刻量也不同,干刻后的硅渣狀況也不一樣[7]。比如CMOS、BCD、DMOS 、Schottky、IGBT、厚場鋁柵等產品[8]的鋁下介質層厚,一般在8 kA以上,金屬干刻時可加大過刻量(30%左右),增加氧化層損失量,對硅渣釜底抽薪、可掃除硅渣殘留(見圖1)。所以非薄場鋁柵類的金屬干刻后無需去硅渣。
加大干刻過刻量后無硅渣
(2) 薄場鋁柵的金屬干刻。薄場鋁柵因為成本低,光刻層數少,鋁下介質層(ILD)是生長柵氧時形成,因此鋁下介質層(ILD)很薄、最薄500 A左右,金屬干刻時過刻量不能大(10%左右)、氧化層損失控制在300 A左右,這樣就有少量的硅渣殘留下來。所以薄場鋁柵的金屬干刻后需要去除少量硅渣。如圖2所示。
(3) 金屬濕刻。Bipolar,DMOS和IGBT等產品由于線條寬,有時候金屬連線是全濕刻的,腐蝕ALSI或ALSICU的酸不與SI反應,所以金屬濕刻后留下大量的硅渣(見圖3)。所以金屬濕刻后,需要去除大量的硅渣。
2 目前常用的去硅渣方式
2.1 濕法去硅渣
薄場鋁柵的ALSI或ALSICU的氧化層薄,金屬干刻不能過刻太多,會留下少量硅渣殘留,此時用反應溫和的去硅渣液去除最合適,Si反應速率在200 A/min左右, OX反應速率在15 A/min左右,選擇比高達14以上。酸液比例大約HAC 10%(W):HNO3 2%(W):H3PO4 71%(W),HBF4 3%(W)室溫作業,其對ALSI,ALSICU以及對Si、OX的速率如表1所示。
表1 濕法去硅渣液速率對照表
硝酸先氧化硅渣生成二氧化硅,然后氟硼酸分解的HF與二氧化硅反應,醋酸對PH起緩沖作用。反應式大致為:Si+HNO3+HFH23SiF6+NO+H2O。
濕法去硅渣反應溫和,Si/OX選擇比高達14,適合要求氧化層損失要求少的去硅渣工藝。與干法去硅渣比,濕法去硅渣的速率小、去硅渣下氧化層的速率更小,不適合濕刻后硅渣多的狀況,硅渣特別多時用濕去硅渣液往往去不凈。
2.2 干法去硅渣
金屬濕刻時,ALSI或ALSICU里的Si不與酸液反應,金屬濕刻后會留下大量的硅渣殘留。濕法去硅渣液溫和,去硅渣效果差;要去凈大量硅渣殘留,需用干法去硅渣(Plasma Si Removal),干法去硅渣時Si反應速率是濕法的9倍,可迅速去除去硅渣殘留,但Si/OX選擇比下降(14降到1.5),氧化層損失會多些,因此不適合薄場鋁柵產品。干法去硅渣工藝,要點有兩個方面:各向同性或近乎各向同性—這樣可以去除高臺階底部的硅渣,滿足工藝要求;Si∶OX選擇比至少大于1.5,硅渣去凈了但氧化層損失不會太大。
目前業界常用Gasonics AE2001、以CF4/O2為主刻氣體干法去硅渣,速率、選擇比如表2所示。AE2001是用微波電離CF4、O2產生Plasma,然后傳送到晶片表面,進行Isotropic Etch,反應式大致為:
3 新開發的干法掃去硅渣
AE2001以CF4/O2為主刻氣體干法去硅渣,Si/OX選擇比1.5左右,全濕法金屬濕刻后AE2001掃100 s可去凈硅渣,此時Si Loss 2 900 A左右、OX Loss 1 800 A左右。為減少氧化層損失,在Lam590以SF6為主刻氣體實施干法掃硅渣,Si/OX選擇比提高到3.2左右,50 s可去凈硅渣,此時Si Loss 3 428 A左右、OX Loss 1 035 A左右(見圖4,表3)。
SF6的化學活性大,與硅渣的反應速率高、近乎各向同性,與氧化層的反應速率一般,反應式大致為:
SF6+Si?> SiF4+S(易揮發)
Lam590與SF6的組合,去除硅渣殘留的速率高1倍以上,Si/OX選擇比也高1倍以上,去硅渣效果非常好,效果見圖4。
表3 Lam590干法去硅渣速率對照表 A/min
4 結 論
(1) ALSI或ALSICU因摻有0.5~1%的Si,金屬濕刻或金屬干刻后均會或多或少地存在硅渣殘留。
(2) 金屬濕刻后會留下大量硅渣,需要用干法去硅渣去除。AE2001(CF4)和Lam590(SF6)均可去硅渣,但后者去硅渣速率和Si/OX選擇比均優于前者。
(3) 金屬干刻后也會留下硅渣殘留,如金屬下介質層厚(>8 kA)可增加干刻過刻量(>30%)、增加氧化層損失去除硅渣。如金屬下介質層薄(
表4 標準化后的去硅渣工藝
5 結 語
本文比較和分析了目前半導體行業幾種去硅渣方式的機理和優缺點,并提出了一種新的高效干法去硅渣方式。在分析幾種方式的基礎上,標準化了去硅渣工藝同時提出硅渣標準化流程。
參考文獻
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關鍵詞 制冷技術;集成電路制造;寬溫區;大功率;高精度
中圖分類號:TN305.94 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)12-0105-02
集成電路制造工藝復雜性與裝備精密性對溫度控制技術提出寬溫區、大功率、超精密等嚴格要求。如刻蝕工藝設備中,由于不同刻蝕方法要求反應腔內的溫度不同,需要冷卻系統輸出溫度范圍在-20℃~80℃、精度優于±0.5℃的循環冷卻介質。硅片基底進行薄膜化學氣相沉積工藝時,反應腔內溫度達到300℃~1000℃,對冷卻系統的溫控精度要求不高,主要目的是帶走內部大量熱量,制冷功率達到100 kW、甚至更高。納米級(100 nm)光刻機要求內部投影鏡頭和關鍵區域的溫度穩定在±0.01℃,隨著光刻工藝特征線寬(CD)的不斷減小該指標還需不斷提高,為此要求冷卻系統輸出的冷卻介質的溫度控制精度在±0.01℃。
冷卻系統中制冷技術是最為關鍵的技術,制冷技術的選擇恰當直接決定水冷系統的指標實現、方案復雜性與經濟性等。
1 冷卻系統介紹與制冷技術分析
上述冷卻系統是專用提供溫度、壓力、流量受控的循環冷卻介質的設備。它對內部加熱、制冷執行器進行控制,實現內部循環冷卻介質的溫度控制,并與被控設備進行管路連接后,輸送循環冷卻介質至被控設備進行熱交換,最終實現對被控設備的溫度控制、熱量轉移的功能。如圖1所示水冷系統主要由加熱器、制冷系統、水泵、水箱、傳感器、冷卻水進出口組成,包含循環冷卻介質回路、冷卻水回路。制冷系統的主要作用是將循環冷卻介質帶出的熱量通過熱交換轉移至工廠冷卻水,最終帶出設備。
制冷技術主要有三種方法,利用物質相變的吸熱效應實現制冷;利用氣體膨脹產生的冷效應進行制冷;利用半導體的熱電效應實現制冷。其中以物質相變原理的蒸汽壓縮式制冷最為常見,具有制冷效率高、冷卻溫度低的特點。壓縮式制冷適合溫度達到-20℃的低溫冷卻場合,并且對冷量控制技術的研究目前也有很大進展,如數碼蝸旋式變頻壓縮機控制技術、PWM電子膨脹閥等,能夠實現較高的溫控精度。
熱電制冷技術是利用直流電經過不同導體時發生熱量轉移的原理,利用熱電制冷原理制造出的制冷元器件稱為半導體制冷片,可以通過調節它電流的大小實現冷量的調節,具有調節精度高、制冷功率小的特點。此外,制冷片的冷卻效率與它冷、熱面的溫差有很大關系,為保證一定的冷卻效率,冷熱面的溫差需要控制在一定范圍內,這限制了熱電制冷的制冷溫度。雖然光刻機內部投影鏡頭和關鍵區域的溫度控制精度要求高,但主要用來平衡環境空氣的溫度波動及傳感器、板卡的熱量,冷卻功率小,并且溫度點在20℃左右。因此,熱電制冷技術十分適合于光刻工藝設備的超精密溫度控制。
此外轉移熱量也可以通過冷卻水與循環冷卻介質直接進行熱交換器實現,即通過水、水強制對流的方式。該方式的傳熱系數達到2000 W/(m2·k)~15000W/(m2·k),在熱交換兩側溫差較大時可以實現很大的熱交換功率。硅片基底進行薄膜化學氣相沉積工藝中,對溫度點沒有嚴格精度要求,主要作用是帶出大量熱量、冷卻反應腔體的溫度,水、水熱交換的制冷方式比較適合。
2 蒸汽壓縮制冷系統
蒸汽壓縮制冷系統如圖2所示:制冷系統由壓縮機、冷凝器、氣液分離器、干燥過濾器、示液鏡、膨脹閥和蒸發器組成。冷卻水回路包括水力調節閥,循環冷卻介質回路包括流量調節閥。壓縮機制冷系統中的蒸發溫度是較為恒定溫度點,循環冷卻介質溫度為-20℃時蒸發溫度一般設置略低-20℃,如果循環冷卻介質的溫度變為80℃將造成蒸發溫度過高引起高低報警。為此,在高溫工況下通過循環冷卻介質回路的流量調節閥在換熱前進行分流,避免了壓縮機高低壓報警。控制系統設計采用邏輯PID控制,運用PID算法分別對電子膨脹閥、流量調節閥和加熱器的輸出量進行調節,其中電子膨脹閥PID控制旨在監控壓縮機吸氣溫度,避免吸氣溫度過高引起高、低壓報警;流量調節閥PID控制旨在控制混流完成后循環冷卻介質的溫度,使它略低于設定工況;最終通過加熱PID控制實現出水口優于±0.5℃的溫度控制。
3 熱電制冷技術
半導體制冷片經過直流電經過后會形成冷、熱端,利用它的冷端可以進行制冷。如圖3所示,將制冷片的冷、熱端分別貼在冷端散熱器與熱端散熱器,循環冷卻介質經過冷端散熱器被冷卻,半導體制冷片將熱量轉移至熱端散熱器,最終冷卻水經過熱端散熱器將熱量帶走。半導體制冷片與金屬壁間為熱傳導,冷卻水、循環冷卻介質在散熱器內為對流換熱。
設計冷、熱端散熱器時需進行對流換熱分析、熱傳導分析,還應考慮制冷片的溫差與制冷量的關系、循環水的溫控范圍、冷卻水的溫度波動范圍,以及目標制冷功率與最大電流等。降低半導體制冷片冷、熱端的溫差可以提高制冷效率。熱端散熱器的換熱系數應設計大于冷端散熱器,因為它除了轉移循環冷卻介質帶出的熱量外還要帶出半導體制冷片自身發熱的熱量。通過控制半導體制冷片的供電電流大小來實現制冷量的調節,供電電路包括功率控制器、整流橋、保護元件等,功率控制器根據輸入的控制信號調節輸出三相電壓的大小,整流橋將交流電壓轉換為直流電,供給制冷片。溫度控制器根據實際溫度與目標溫度的差值,經處理器的算法運算,最終向功率控制器輸出模擬量的控制信號。
4 水、水熱交換制冷
循環冷卻介質通過換熱器與廠務供應的冷卻水進行熱交換來實現制冷。如圖4所示,循環水回路包括溫度傳感器、流量調節閥;冷卻水回路包括溫度傳感器、流量傳感器、流量調節閥。循環冷卻介質溫度的調節是通過調節與冷卻水發生熱交換的支路流量實現,溫度傳感器、流量調節閥形成溫度反饋控制系統。冷卻水的溫度與流量會影響制冷功率,因此在冷卻水回路中增加溫度、流量傳感器進行監測。熱交換器的設計與對流量調節閥控制是該方案的關鍵。
根據廠務冷卻水的技術參數及使用工況確定熱交換器的設計輸入的參數:循環冷卻介質側的最低進水溫度48℃、出水溫度33℃、制冷功率100 kW、流量100 L/min;冷卻水進水最高溫度18℃、出水溫度43℃、流量60 L/min;經分析換熱系數為4350 W/(m2*K)、換熱面積2.3 m2。選用西門子兩通閥對流量進行調節,選型時應考慮最小調節量、響應時間。選用歐姆龍PLC作為控制器,根據循環冷卻介質的當前溫度與設定溫度對兩通閥的開度進行調節,實現溫度控制,選用科寶公司流量傳感器、溫度傳感器對冷卻水流量、溫度進行監測。該方案主要換熱器與流量調節閥,簡單、經濟性高。
5 結論
集成電路制造工藝設備的溫度控制涉及寬溫區、大功率、超精密的復雜要求,制冷技術是溫控技術的關鍵。本文分析上述溫控特點與制冷技術,對寬溫區(-20℃~80℃)場合提出蒸汽壓縮式制冷方式,對大功率換熱(100 kW)場合提出水、水熱交換的制冷方式,對超精密(±0.01℃)場合提出熱電制冷方式并對各方案的原理實現、控制技術進行探討,提出旁通式蒸汽壓縮機制冷技術、基于流量調節的溫度反饋控制系統、基于半導體制冷片的制冷系統設計等。
參考文獻
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一、半導體及相關產業展望
(一)行業概況
經過近兩年的供應鏈能力的縮減、庫存消化和壓縮成本,估計2003年半導體工業將達到均衡,并恢復增長。但并非所有企業都能從中受益,半導體工業的兼并重組進程將繼續。
1.電子系統銷售可望增長
盡管整個終端市場需求仍然不旺,但《IC Insights》預測,2003年全球電子系統銷售增長5%。PC和通信市場仍不明朗,有可能抑制行業強勁反彈。從長期來看,預計消費類產品市場可能是下一波“殺手級應用”的源泉,包括無線聯網、家庭自動化或家庭娛樂等。
2.行業步入復蘇的第二階段
自2001年開始的半導體工業下降與以往不同。除了有生產能力過剩和全球GDP增長下降為因素,其基礎更廣,并且受到庫存過剩的影響。但復蘇已經開始。第一階段是逐步消化過剩庫存。第二階段將依靠終端市場需求的強勁反彈。
3.銷量增長,平均售價不漲,但庫存降低提供了希望
銷量連續數月增長,但價格持續疲軟。在庫存較低的情況下,終端市場需求興旺將使半導體平均售價提高。
4.OEM調整重點,半導體供應商面臨外包機遇
OEM公司將資源分流到硬件和軟件,目前指望半導體供應商提供系統級和軟件方案。這有利于提供標準方案和有強大系統級專有技術的公司。
5.一代設計公司被湮沒
過去3年,OEM和供應商一級的計劃大幅度削減,客戶削減R&D預算,集中發展少數關鍵項目。
6.半導體公司的財務業績仍很弱,但虧損風險下降
經過2年的成本削減,仍有許多企業在盈虧線下經營。其中許多公司要靠收入反彈以恢復盈利。
(二)漫長而艱難的復蘇之路
半導體工業是全球電子產品供應鏈的一部分。訂單通過供應鏈逐步往下傳遞。發生在供應鏈頂層的削減通常越到價值鏈下部影響越大。
1.原始設備制造(OEM)
(1)通信
通信服務商市場經歷了大調整。電信公司將其設備投資削減到最低水平。估計2002年全球電信公司設備投資下降35%~40%,2003年再下降10%~15%。通信工業正處于收縮期,該收縮期以電信公司為起點,并影響到設備供應商和半導體供應商。
(2)個人計算機(PC)
PC市場已經成熟,發達國家的PC滲透率在50%以上。目前,需求的主要動力來自于更新。
(3)消費類電子產品
在數碼相機和DVD播放機的引領下,消費類電子產品仍是行業亮點。估計游戲機市場是2003年的另一個增長領域。
2、半導體設備
2002年半導體設備投資與半導體銷售明顯背離,在IC銷售增長1%的同時,半導體設備銷售下降32%。這比2001年半導體設備投資下降41%有所好轉。半導體設備投資從2000年高峰的480億美元下跌至2002年的將近200億美元。
3.印制電路板(PCB)
最近兩年印制電路板行業步履維艱,特別是在北美。美國印制電路板制造市場估計繼2001年下跌31%后,2002年再下降25%。
4.半導體銷售
2003年,大部分市場研究團體估計全球半導體銷售呈現正增長。從數量上看,半導體復蘇已經開始,但價格仍疲軟。在前沿能力偏緊的情況下,終端市場的需求反彈有可能在2003年下半年驅使價格走高。
5.兼并不可避免
半導體行業粥少僧多,過多的R&D在為數不多的“幾個鍋里爭食”,收益很低,許多新企業注定只能“啃骨頭”。不少資金實力雄厚的公司對兼并抱有希望。行業淘汰和兼并不可避免。
二、半導體的應用和行業增長動力
(一)半導體應用
自1948年世界上第一枚晶體管和1958年第一塊集成電路(IC)問世以來,通過迅速創新,到2002年半導體工業發展成為1400多億美元的行業。
(二)行業增長的動力:持續創新
最近10年,推動半導體增長的主要動力是通信和網絡應用市場的不斷創新。
(三)投放市場的時間是關鍵
半導體產品進入市場的時間至關重要。功能最全的產品不一定能贏得市場份額,迅速進入市場的差異化產品往往能夠取勝。
(四)產業高度周期化
半導體工業經歷了幾個漲落周期,高速增長期后緊接著就是急劇下降。盡管半導體工業受到全球宏觀經濟形勢的影響,但結構驅動因素(如PC普及率提高和全球通信基礎設施建設)形成了強大的需求動力。
迄今大幅度下降大部分是由新增供應能力跟進造成的能力過剩引起。增加能力的決策通常是在高速增長期作出,一般都有幾家公司同時增加設施。幾年后一旦這些新能力建成,供應失衡必然導致利用水平降低和價格壓力。
三、半導體制造業的發展趨勢
(一)設計和加工
半導體的設計越來越復雜,每塊電路的設計工作量不斷增加。芯片設計采用自動化工具如CAD程序和EDA(電子設計自動化)。作為一般規律,設計對資本要求不高,但需要大量人才,而制造要求大量資本,但不要太多人才。晶片加工工藝極其復雜,設備和工具投資要幾十億美元。因此進入壁壘很高。
(二)技術發展趨勢
隨著產品生命周期和收益高峰期的縮短,具有先發優勢的企業不僅在市場上的時間更長,而且有更大的能力來影響標準,獲得關鍵的設計地位和合作主動權。
(三)經營模式的調整
1.垂直一體化瓦解
競爭加劇、資本密集度的迅速提高,迫使一體化元器件制造商(IDM)逐步縮小核心業務。
2.獨立的純委托加工廠和無工廠公司興起
目前的晶片加工廠大概要幾十億美元的投資。能夠負擔得起這種投資水平的企業不多,所以出現了無工廠半導體公司。無工廠公司利用其知識產權資本,而不需要巨額的制造投資。
3.專業化的IP銷售
IP許可業務模式使密集型的R&D,只要很少的資本投資或流動資金就可以產生很大的資金流動。
4.合作
由于巨大的資本要求和技術挑戰加劇,企業正在探索新的風險分擔方式。許多公司與過去的競爭者展開合作。
四、半導體元器件分類及市場概述
根據半導體工業協會(SIA)的劃分,半導體市場的范圍很廣,從微處理器和存儲器,到邏輯和模擬元器件。
五、通信和網絡IC市場
(一)狂熱的后遺癥
歷史上,PC工業是半導體需求的主要動力。1999年和2000年基礎設施投資過熱,服務提供商爭相投巨資升級通信基礎設施。當泡沫破滅時,行業面臨的是需求下降和大量的庫存。2002年,通信半導體下降到占市場總額的20%。
(二)網絡應用半導體
網絡應用半導體包括LAN芯片、接入IC,以及傳輸和交換IC。
(三)通信處理器和網絡處理器
據IDC的數據,2002年通信處理器、網絡處理器、協處理器和交換結構/背板半導體市場合計為10.4億美元,比上年下降9%。預計2002~2006年,該市場將是增長最快的市場之一,增速可達18%,僅次于WLAN芯片組。
六、存儲器的應用向網絡擴展
存儲器市場是資本高度密集型的和周期性的。但始終不變的是:交付的比特單位持續上升、存儲器價格持續下跌以及新的應用不斷要求更高的存儲密度。目前,存儲器IC的應用擴大到非PC產品,特別是通信和網絡應用。在通信和網絡設備中,光靠總線寬度不能解決所有問題,許多功能都要用存儲器。隨著網絡速度的極大提高,存儲器的存取速度非常重要。因此,內容可訪問存儲器(CAM)市場成為存儲器和網絡半導體供應商日益重要的領域。
七、圖形半導體和芯片組
圖形芯片的發展超越了摩爾定律,其性能每6個月翻番,而不是18~24個月。目前行業的大部分收入來自成熟的PC工業。2002年,整個PC圖形市場估計在35億~40億美元。圖形半導體發貨量增長8%,達到1.88億個。如果加上整個核心邏輯芯片組市場的收入,目前的市場規模估計為70~80億美元/年。
(一)圖型半導體市場趨勢
1.競爭壓力加大、利潤縮減
2.設計和產品生命周期非常短
3.進入壁壘極高
4.集成圖形和核心邏輯芯片組的興起
5.新市場如移動和手持市場的發展
6.英特爾的參與競爭
(二)圖形半導體的應用市場
目前圖形半導體市場大部分針對臺式機市場。鑒于PC市場的成熟度,半導體廠家更多關注以下新興市場。
1.筆記本
筆記本市場的增長遠高于臺式機市場。這種趨勢增加了對可靠、低功率圖形芯片的需求。
2.工作站
這是一個為CAD/CAM專業人員和數字內容制作行業的專業人員服務的成熟市場,但平均售價和利潤率更高。
3.游戲機
根據IDC的數據,2001年視頻游戲機半導體市場估計為41億美元,估計2002年增至45億美元,市場潛力巨大。
注:(1)根據摩爾定律,半導體性能大約每18個月提高一倍。
風雨飄搖的半導體行業
近期,全球半導體市場并不欣欣向榮。
9月16日,三星宣布要以58.5億美元收購美國SanDisk公司。9月19日,全球領先的顯卡芯片廠商nVIDIA計劃裁減360名員工,占該公司全球員工總數的大約6.5%,其中涉及中國公司員工。
這些廠商境況不妙跟美國次貸危機固然有關系,但也跟近年內存市場激烈的競爭有莫大的關系。
DRAMeXchange 9月24日的數據顯示,9月下旬主流的DRAM芯片合約價(芯片廠商與PC廠商的協議價,其數量約占DRAM市場的3/4)已經跌至僅1.44美元,而9月上旬時單價還在1.75美元。
分析人士認為,跌價是因為內存芯片廠商為相互競爭興建了太多工廠,同時對微軟Windows Vista帶來內存市場增量期望太高,這就導致內存芯片廠商產能的過剩。
高庫存和價格戰使得內存市場哀鴻遍野。SanDisk在過去兩年中,利潤暴跌了43%,2007年只有2.18億美元,股價也由2006年的超過60美元下滑到收購談判消息泄露前的不足15美元,市值縮水了90億美元。這就是SanDisk不愿意接受三星58.5億美元的收購價后被指責“自視過高”的原因。
內存市場的供大于求,以及由此帶來的跌價讓半導體廠商不得不削減資本投入。早在9月14日,日本半導體設備協會(SEAJ)公布的8月份統計數據顯示,8月份日本半導體設備訂單金額同比下降了47.7%。SEAJ稱,訂單下降的主要原因是內存芯片供應過剩,全球芯片生產商都削減了設備支出。9月20日,在中國臺北舉行的一個投資者論壇上,瑞士信貸(CreditSuisse)也稱,在全球金融危機和客戶存貨水平比較高等因素的影響下,由于需求減少,半導體廠商在2008年將資本開支比2007年減少20%~30%, 2009年將繼續減少資本開支。
似乎是要與瑞士信貸的預測相呼應,9月25日全球第二大儲存芯片制造商韓國現代半導體表示,公司明年的資本支出將低于2008年的2.6萬億韓元(相當于23億美元)。 現代半導體表示,由于儲存芯片需求疲軟,公司面臨著DRAM儲存芯片存貨過多、供過于求的壓力。
武漢新芯生不逢時?
被武漢市政府寄予厚望的武漢新芯12英寸芯片項目,是振興武漢光谷的重點工程。這也是全國各地政府采取“地方政府投資,芯片廠家托管”模式的最新案例。其他上馬的項目有蘇州創投投資50億美元的12英寸芯片制造項目和山東濟南的12英寸芯片制造項目。據了解,武漢新芯今年4月就已經開始試投產了,預計到2009年第一季度會達到每月將近3萬片的出貨規模。
記者還了解到,參與武漢新芯托管工作的核心管理人員主要來自中芯國際的上海工廠。這些核心人員很多是中芯國際總裁兼首席執行官張汝京從臺積電高薪挖過來的。而武漢新芯的基層員工則主要由當地的電子專科學校提供,“薪水比其他地方要好。”一個剛從武漢一所電子學校畢業的女員工告訴記者。
中芯國際最近的2008年上半年業績報告顯示,今年上半年收入7.05億美元,相比2007年的7.63億美元減少了7.6%,凈利潤虧損2.7億美元。張汝京接受記者采訪時認為,巨虧的主要原因是公司退出了DRAM存儲芯片市場,全面戰略轉向邏輯芯片生產線。目前,中芯國際邏輯芯片的出貨量同比去年上半年增長40%,非存儲芯片業務收入已經達到6.493億美元。
顯然,中芯國際希望借助Spansion的MirrorBit技術轉讓,大幅提高65nm MirrorBit Eclipse和Spansion EcoRAM兩種產品的產量,從而加強其邏輯芯片生產能力,進一步鞏固中芯國際在閃存生產領域的領先地位,從而提升中芯國際在高附加值市場的份額。盡管中芯國際只是武漢新芯的托管方,但張汝京也表示,中芯國際不排除等武漢新芯生產線成熟后對其進行收購的可能。
Spansion首席執行官兼總裁Bertrand Cambou對記者表示, Spansion與中芯國際合作,能以更優越的成本為客戶提供差異化的產品,同時“與中芯國際關系的日漸深化有助于擴大我們在中國的影響,因為中國是對閃存產品需求增長速度最快的市場之一”。而業內人士則透露,Spansion的產品原來主要由臺灣積體電路制造有限公司(臺積電)代工,Spansion加強和中芯國際的合作,有制衡臺積電的意圖。
當然,由于Spansion專注于集成化的細分閃存市場(手機、消費電子、汽車電子及服務器等市場),比大眾化的閃存市場(閃存卡、USB驅動器)有更高的利潤,因此中芯國際也能得到更好的代工價格。
由于找到了成本更低的代工廠,因此Spansion計劃未來其資本投資集中在加快開發領先的MirrorBit閃存技術、開發高附加值、高利潤的解決方案,以及擴大其位于日本會津若松的處于行業領先水平的300mm SP1閃存制造工廠上。
《新時代管理講堂》隆重啟動大師云集對話企業高層
據悉,自2008年10月18日起,大型系列知識講座《新時代管理講堂》即將亮相北京。《新時代管理講堂》以名人大家的思想精髓為“點”、以當前經濟生活息息相關的現代管理為話題,輻射企業管理的每個角落,從管理、文化、信息化、個人修養等方面,以名家講座的方式,遍邀國內大師,讓聽眾現場聆聽企業管理和信息化管理極前沿、極權威觀點,再輔以系列商務活動,搭建一個商界精英與名流大家面對面交流的高端知識服務平臺。
《新時代管理講堂》由四大塊構成:經濟管理篇、信息化管理篇、個人成長篇以及實戰演繹篇。主講嘉賓中既有吳澄、范玉順、柴躍廷、胡鞍鋼、韓秀云、孫偉、于丹、彭劍峰等來自清華大學、中國人民大學、北航軟件學院、香港中文大學、北京師范大學、國家行政學院在內的知名學府的專家教授、知名學者,還包括大家所熟悉的唐駿、馬云、柳傳志、溫元凱、艾豐、葉茂中、吳文釗等社會知名人士,可謂精英薈萃,大師云集,精彩紛呈。
即將于10月18日開講的這一期的主題是“信息化引領企業管理新方向”,主講嘉賓包括清華大學教授、工程院院士吳澄,北京航空航天大學教授、軟件學院院長孫偉,工業和信息化部軟件服務業司司長趙小凡,企業管理和信息化專家吳文釗等等。其中,吳文釗的演講主題是《中國企業信息化戰略與戰術》、劉夢熊的演講主題是《奧運后的中國經濟》、趙小凡的演講主題是《中國軟件服務業政策解讀》。還將舉行由中央人民廣播電臺著名主播主持、香港知名評論家劉夢熊等嘉賓參加的《中國企業應如何應對當前經濟調整》的熱點對話,并將邀請著名經濟學家朗咸平在19日做精彩講演。