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1、晶圆产能紧张到不可思议,下游疯狂“囤货”已经到了恐慌程度。虽然国内大尺寸硅晶圆项目纷纷上马,但是还是相对理性,简单概括就是不想做风口上猪。
秋收过后,稻田里只留下一行行稻茬;在一大片金黄色的两侧,酣眠着这样两座大厂,西边是上海特斯拉超级工厂,东边是上海新升半导体 科技 有限公司。
上海最南方的临港地区,人类文明一浪接一浪;稻田、工厂和芯片,在这里人类文明的三次浪潮奔涌在一起。
就像稻谷为人类提供粮食,硅片是半导体和芯片产业的“筑基食粮”——关键原材料,通常作为衬底加工各类器件结构和引线,从而实现集成电路、分立器件等半导体产品的制造。
图源/IT时报
今年下半年以来,晶圆代工产能奇缺,对于芯片设计制造公司来说,就像面包缺了面粉,巧妇难为无米之炊。由此带来的后果是,业界对待产能的心态普遍不稳,晶圆代工费用持续上涨并向下传导,很多芯片也都出现了缺货及价格上涨的情况。纸终究包不住火,前段时间的 汽车 芯片短缺事件就曾闹得沸沸扬扬。
快速上马项目、扩大产能,站上晶圆代工需求旺盛的风口?业界对此的答案是:NO!硅片产业投资巨大,风险和收益都有很强周期和不可控性,有分析人士指出,虽然面对下游旺盛的市场需求,但如上海新升、上海超硅等硅片厂都曾吃过产能过剩的亏,所以不会轻易扩产, 中国硅片厂不愿意做“风口上的猪”,“长期订单不一定会涨价,但短期单估计会涨”。
“前几天看到一辆面包车拉来一车人。”一位上海新升一线员工表示,从未见到公司招这么多人,这给他留下了很深的印象。
图源/IT时报
另一名新升生产线员工向《IT时报》记者证实,新升正值二期上量阶段,人手确实很紧张, 工厂所生产的300mm大硅片目前处于供不应求的状态 ,台积电、格罗方德、中芯国际、华虹宏力等都是客户,新升国内市场份额约为10%,“二期刚开,正在上量阶段,大量缺人;我们优先供应国内市场,现在300mm每月产量在十几万片,最贵的每片价格约200 300美元。”上述员工表示,相比国外竞品,新升的产品仍有价格优势,虽然设备、材料都来自国外,但胜在人工费等综合成本仍然很有竞争力。
一名负责设备的新升员工透露,“ 现在厂里设备比人还多,目前正在大批招人,以补充人手不足。 ”在招聘网站上,《IT时报》记者看到,12月上海新升释放出一大批招聘职位,涉及产品工程师、抛光设备工程师以及技术员等岗位。
图源/招聘网站
上海新升一名高层告诉《IT时报》记者:“按照原定计划,我们已在扩大产能,每月从15万片扩产到30万片,现在已扩到20万片。”也就是说,新升当下的扩产其实不是因为这段时间晶圆代工产能不足而导致的。这名高层还指出:“产能建设是需要周期的,今天的下游需求强烈,上游什么忙都帮不上,等扩建好了,下游又没有需求了。因此,需要做战略性预测。”
目前,全球硅片市场主要由海外和中国台湾厂商占据,市场集中度比较高。根据SEMI的数据,2018年,日本信越化学、日本SUMCO、中国台湾环球晶圆、德国Siltronic、韩国SKSiltron等加起来的市场份额超过90%。
图源/国元证券
为了弥补硅片(尤其是大硅片)的供应缺口,降低进口依赖程度,我国正积极迈向8英寸与12英寸大硅片制造,多项重大投资纷纷上马建设,上海新升、重庆超硅、天津中环、宁夏银等均锁定大尺寸硅晶圆项目。
公开资料显示,作为国内首个300mm大硅片项目的承担主体,上海新升于2015年7月破土动工,2017年实现了挡片、陪片、测试片等产品的销售。根据最初规划,该项目计划投资建设月产60万片300mm硅片的生产线,分别为第一期15万片/月、第二期15万片/月、第三期30万片/月。
图源/IT时报
除了上海新升,上海还有另一座大硅片制造厂——上海超硅半导体,其成立于2008年,2010年正式运营,与重庆超硅半导体、成都超硅半导体为超硅(AST)旗下企业,三家企业均致力于研发生产集成电路用大硅片。2016年4月,重庆超硅大硅片项目一期投入试生产,10月正式建成并举行产品下线仪式,达产后实现8英寸硅片年产600万片、12英寸硅片年产60万片的产能。
上海超硅项目包括AST综合研究院、300mm全自动智能化生产线、450mm中试生产线、先进装备研发中心、人工晶体研发中心等,2018年上海超硅300mm全自动智能化生产线项目开工建设。根据规划,项目建成后将形成年产360万片300mm抛光片和外延片,以及12万片450mm抛片生产能力。
《IT时报》记者从有关部门获悉,上海超硅已于今年9月28日正式投产,300mm抛光片月产能约5万片,月产能投产约2万片,每片均价100美元以上。
12月10日,环球晶圆宣布同意以37.5亿欧元收购德国硅片制造商SiltronicAG,此次收购合并完成后,环球晶圆有望成为全球最大的硅片制造商。
环球晶圆 图源/网络
硅片行业具备典型的周期属性,随下游半导体周期波动,且价格变化略滞后于市场规模变化。给产业打击最大的一次来自2008年金融危机,全球性危机爆发之前市场对300mm晶圆需求极度乐观,Shin-Etsu、SUMCO等大厂纷纷做出了激进的扩产计划,结果受经济危机冲击,随着硅片库存的高企以及智能手机销售量锐减,全球半导体市场急剧下滑,产能提升滞缓。
国元证券一份研报指出,目前行业正处在新一轮硅片景气周期。2019年5G手机的发售,单位面积的硅片价格上涨到0.94美元,而伴随新能源 汽车 等新兴应用市场的快速发展, 未来受供需关系影响,硅片价格将持续上涨保持高位 。
图源/国元证券
电子创新网CEO张国斌表示,日本信越、SUMCO、上海新升等硅片厂商都吃过产能过剩的亏,所以不敢轻易扩产,不过下游市场的需求旺盛对这些公司仍然是利好,“ 一般都是长期单,不一定涨,但是短期单估计会涨 ”。
04
产能已排到明年第一季
“ 目前晶圆产能已紧张到不可思议的地步,客户对产能的需求已达恐慌程度 ,预估明年下半年到2022年下半年,逻辑、DRAM市场都会缺货到无法想象的地步。”11月30日,芯片代工厂力积电董事长黄崇仁的一席话点出了晶圆产能紧张的现状。
图源/Pixabay
对此,芯谋研究首席分析师顾文军也透露,目前8英寸和12英寸的成熟工艺都还很紧张,不仅仅在制造层面,封装测试也都很紧张 ,现在排单都到了明年第一季度了 。
从终端产品上来看,集邦咨询分析师乔安表示:“目前最为紧缺的是电源管理IC及面板驱动IC。”从需求端来看,8英寸晶圆的下游需求主要来自于电源管理芯片(PMIC)、CMOS图像传感芯片、指纹识别芯片、显示驱动IC以及功率器件等产品,这些产品广泛应用于智能手机、平板电脑、电视、PC、电动 汽车 等领域。
另据中芯国际今年Q3财报,55/65nm、40/45nm的成熟工艺依然是公司盈利主要来源,14/28nm的收入仅占中芯国际的14.6%。成熟工艺产能紧缺,联电等企业产品供不应求。以联电股价为例,自2020年初起涨幅已超过200%。中芯国际在其三季报中也表示:“成熟应用平台需求一如既往强劲,来自于电源管理、射频信号处理、指纹识别以及图像信号处理相关收入增长显著。”
图源/中芯国际2020年Q3财报
05
芯片或“难产”或涨价
相较于拥有制造能力的IDM(垂直整合制造)模式芯片厂和Foundry模式芯片代工厂,芯片设计公司将面临拿不到晶圆厂产能的挑战,无疑是对新入局芯片行业资本的当头一棒。“最直接的影响就是很多设计的芯片不能量产,导致投资收益下降,也会间接导致芯片涨价,系统产品成本上升、毛利下降,影响以后的研发和创新。”张国斌说。
12月21日,一则关于ST(意法半导体公司)的涨价函在朋友圈广泛传播:“受新冠疫情影响,ST原材料供应不足,同时面临着成本上升和咄咄逼人的商业条款。鉴于此,ST决定自2021年1月1日起,提高所有产品线价格。”此外,瑞萨、NXP等半导体厂商也都接连发布涨价函。
ST(意法半导体公司)涨价函 图源/网络
据媒体报道,封装大厂日月光也带头领涨半导体封装报价,明年1月起调涨,涨幅区间在3~5%。此外,张国斌认为,中美贸易摩擦、疫情带来的动荡,使得下游厂商们掀起一股 “囤货”情绪,他预计产能紧张的大环境可能要到明年下半年才能缓解。
作者/IT时报记者 李玉洋
编辑/挨踢妹
排版/冯诚杰
图片/IT时报 国元证券 Pixabay 网络
来源/《IT时报》公众号vittimes
真的。西安半导体产业园里有很多工厂,由于人员需求量大,西安半导体产业园经常在招聘网站上发布相关招聘信息。
西安半导体产业园建设项目是由陕西电子信息集团出资建设,通过打造以太阳能、LED照明和半导体器件为产业链的现代化高新科技产业园,引领陕西省半导体产业的发展。
成立线索仙童半导体创立于1957年,这段史实必须从两条线索讲起。
1955年,成就了"本世纪最伟大发明"的"电晶体之父"的肖克利(W.Shockley)博士,离开贝尔实验室返回故乡圣克拉拉,创建"肖克利半导体实验室"。这一喜讯,正中特曼教授为矽谷网罗天下英才之下怀: 有了肖克利这棵"梧桐树" ,何愁引不到成群的"凤凰"来?电子电脑界焦急地关注著肖克利的行踪。 据说,300年前当牛顿宣布准备在他的故乡建一所工厂时,全世界的物理学界也是如此心态。不久,因仰慕"电晶体之父"的大名,求职信像雪片般飞到肖克利办公桌上。第二年,八位年轻的科学家从美国东部陆续到达矽谷,加盟肖克利实验室。他们是:罗伯特·诺伊斯(N. Noyce)、戈登·摩尔(Gordon Moore)、布兰克(J.Blank)、克莱尔(E.Kliner)、赫尔尼(J.Hoerni)、拉斯特(J.Last)、罗伯茨(S.Roberts)和格里尼克(V.Grinich)。他们的年龄都在30岁以下,风华正茂,学有所成,处在创造能力的巅峰。他们之中,有获得过双博士学位者,有来自大公司的工程师,有著名大学的研究员和教授,这是当年美国西部从未有过的英才百家乐大集合。
29岁的诺依斯是八人之中的长者,是"投奔"肖克利最坚定的一位。当他飞抵旧金山后所做的第一件事,就是倾囊为自己购下一所住所,决定永久性定居,根本就没有考虑到工作环境、条件和待遇。其他七位青年,来矽谷的经历与诺依斯大抵相似。可惜,肖克利是天才的科学家,却缺乏经营能力他雄心勃勃,但对管理一窍不通。特曼曾评论说:"肖克利在才华横溢的年轻人眼里是非常有吸引力的人物,但他们又很难跟他共事。"一年之中,实验室没有研制出任何象样的产品。
由来八位青年瞒着肖克利开始计画出走。在诺依斯带领下,他们向肖克利递交了辞职书。肖克利怒不可遏地骂他们是"八叛逆"(The Traitorous Eight)。青年人面面相觑,但还是义无反顾离开了他们的"伯乐"。不过,后来就连肖克利本人也改口把他们称为"八个天才的叛逆"。在矽谷许多著作中,"八叛逆"的照片与惠普的车库照片,具有同样的历史价值。
公司发展"八叛逆"找到了一家地处美国纽约的摄影器材公司来支持他们创业,这家公司名称为Fairchild,音译"费尔柴尔德",但通常意译为"仙童"。仙童摄影器材公司的前身是谢尔曼·费尔柴尔德(S. Fairchild)1920年创办的航空摄影公司。费尔柴尔德不仅是企业家,也是发明家。他的发明主要在航空领域,包括密封舱飞机、摺叠机翼等等。由于产品非常畅销,他在1936年将公司一分为二,其中,生产照相机和电子设备的就是仙童摄影器材公司。
当"八叛逆"向他寻求合作的时候,已经60多岁的费尔柴尔德先生仅仅提供了3600美元的种子基金, 要求他们开发和生产商业半导体器件, 并享有两年的购买特权。于是,"八叛逆"创办的企业被正式命名为仙童半导体公司,"仙童"之首自然是诺依斯。
1957年10月,仙童半导体公司仍然在矽谷瞭望山查尔斯顿路租下一间小屋,距离肖克利实验室和距离当初惠普公司的汽车库差不多远。"仙童"们商议要制造一种双扩散基型电晶体,以便用矽来取代传统的锗材料,这是他们在肖克利实验室尚未完成却又不受肖克利重视的项目。 费尔柴尔德摄影器材公司答应提供财力,总额为150万美元。诺依斯给伙伴们分了工,由赫尔尼和摩尔负责研究新的扩散工艺,而他自己则与拉斯特一起专攻平面照相技术。
1958年1月, IBM公司给了他们第一张订单,订购100个矽电晶体,用于该公司电脑的存储器。 到1958年底,"八叛逆"的小小公司已经拥有50万销售额和100名员工,依靠技术创新优势,一举成为矽谷成长最快的公司。
仙童半导体公司在诺依斯精心运筹下,业务迅速地发展,同时,一整套制造电晶体的平面处理技术也日趋成熟。天才科学家赫尔尼是众"仙童"中的佼佼者,他像变魔术一般把矽表面的氧化层挤压到最大限度。仙童公司制造电晶体的方法也与众不同,他们首先把具有半导体性质的杂质扩散到高纯度矽片上,然后在掩模上绘好电晶体结构,用照相制版的方法缩小,将结构显影在矽片表面氧化层,再用光刻法去掉不需要的部分。
扩散、掩模、照相、光刻……,整个过程叫做平面处理技术,它标志著矽电晶体批量生产的一大飞跃,也仿佛为"仙童"们打开了一扇奇妙的大门,使他们看到了一个无底的深渊:用这种方法既然能做一个电晶体,为什么不能做它几十个、几百个,乃至成千上万呢?1959年1月23日,诺依斯在日记里详细地记录了这一闪光的构想。
1959年2月,德克萨斯仪器公司(TI)工程师基尔比(J.kilby)申请第一个积体电路发明专利的讯息传来,诺依斯十分震惊。他当即召集"八叛逆"商议对策。基尔比在TI公司面临的难题,比如在矽片上进行两次扩散和导线互相连线等等,正是仙童半导体公司的拿手好戏。诺依斯提出:可以用蒸发沉积金属的方法代替热焊接导线,这是解决元件相互连线的最好途径。仙童半导体公司开始奋起疾追。 1959年7月30日,他们也向美国专利局申请了专利。为争夺积体电路的发明权,两家公司开始旷日持久的争执。1966年,基尔比和诺依斯同时被富兰克林学会授予巴兰丁奖章,基尔比被誉为"第一块积体电路的发明家"而诺依斯被誉为"提出了适合于工业生产的积体电路理论"的人。1969年,法院最后的判决下达,也从法律上实际承认了积体电路是一项同时的发明。
1960年,仙童半导体公司取得进一步的发展和成功。由于发明积体电路使它的名声大振, 母公司费尔柴尔德摄影器材公司决定以300万美元购买其股权,"八叛逆"每人拥有了价值25万美元的股票。1964年,仙童半导体公司创始人之一摩尔博士,以三页纸的短小篇幅,发表了一个奇特的定律。摩尔天才地预言说道,积体电路上能被集成的电晶体数目,将会以每18个月翻一番的速度稳定增长,并在今后数十年内保持着这种势头。摩尔所作的这个预言,因后来积体电路的发展而得以证明,并在较长时期保持了它的有效性,被人誉为"摩尔定律",成为新兴电子电脑产业的"第一定律"。
离开仙童60年代的仙童半导体公司进入了它的黄金时期。 到1967年,公司营业额已接近2亿美元,在当时可以说是天文数字。据那一年进入该公司的虞有澄博士(现英特尔公司华裔副总裁)回忆说:"进入仙童公司,就等于跨进了矽谷半导体工业的大门。"然而,也就是在这一时期,仙童公司也开始孕育著危机。母公司总经理不断把利润转移到东海岸,去支持费尔柴尔德摄影器材公司的盈利水平。目睹母公司的不公平,"八叛逆"中的赫尔尼、罗伯茨和克莱尔首先负气出走,成立了阿内尔科公司。据说,赫尔尼后来创办的新公司达12家之多。随后,"八叛逆"另一成员格拉斯也带着几个人脱离仙童创办西格奈蒂克斯半导体公司。从此,纷纷涌进仙童的大批人才精英,又纷纷出走自行创业。
正如苹果公司贾伯斯形象比喻的那样:"仙童半导体公司就象个成熟了的蒲公英,你一吹它,这种创业精神的种子就随风四处飘扬了。"脱离仙童半导体创办公司者之中,较有名气的是查尔斯·斯波克(C.Sporck)和杰里·桑德斯(J. Sanders)。斯波克曾一度担任过仙童半导体公司总经理,1967年出走后,来到国民半导体公司(NSC) 担任CEO。他大刀阔斧地推行改革,把NSC从康乃狄克州迁到了矽谷, 使它从一家亏损企业快速成长为全球第6大半导体厂商。桑德斯则是仙童半导体公司销售部主任,1969年,他带着7位仙童员工创办高级微型仪器公司(AMD),这家公司已经是仅次于英特尔公司的微处理器生产厂商,K6、K6-2等微处理器产品畅销全世界。
1968年,"八叛逆"中的最后两位诺依斯和摩尔,也带着格鲁夫(A. Grove)脱离仙童公司自立门户, 他们创办的公司就是大名鼎鼎的英特尔(Intel)。虽然告别了仙童,"八叛逆"仍然约定时间在一起聚会,最近的一次是1997年,8人之中只有6人还健在。似乎要高扬"八叛逆"的"叛逃"精神,一批又一批"仙童"夺路而出,掀起了巨大的创业热潮。对此,80年代初出版的著名畅销书《矽谷热》(Silicon Valley Fever)写到:"矽谷大约70家半导体公司的半数,是仙童公司的直接或间接后裔。在仙童公司供职是进入遍布于矽谷各地的半导体业的途径。1969年在森尼维尔举行的一次半导体工程师大会上, 400位与会者中,未曾在仙童公司工作过的还不到24人。"从这个意义上讲,说仙童半导体公司是"矽谷人才摇篮"毫不为过。
公司被卖人才大量流失是矽谷发展的"福音",给仙童半导体带来的却是一场灾难。从1965年到1968年, 公司销售额不断滑坡,还不足1.2亿美元,连续两年没有赢利。人们都清楚地意识到,它再也不是"淘气孩子们创造的奇迹"了。
为了找人接替诺依斯的工作, 谢尔曼·费尔柴尔德以矽谷历史上最高的待遇--3年100万美元薪金外加60万美元股票, 从摩托罗拉公司请来莱斯特·霍根博士,亡羊补牢,以显示其"求贤若渴"的姿态。霍根不是一位无能的总经理, 曾经给摩托罗拉公司带来过重大转机。在执政仙童6年期限内,他尽了最大的努力,使公司销售额增加了两倍。然而,仙童半导体公司的灵魂人物已经离去,它的崩溃不过是时间迟早问题。1974年,无力回天的霍根,把权柄交给36岁的科里根, 而他的继任者却在二三年内,让这家公司从半导体行业的第2位,迅速跌落到第6位。
70年代末,科里根终于发现,挽救仙童半导体公司的最好途径是把它卖掉。几经周折,他最终选定了一家拥有21亿美元资产的斯伦贝谢(Schlumberger)公司,尽管这是一家法国公司,而且是经营石油服务业的公司。1979年夏季,曾经是美国最优秀的企业仙童半导体公司被法国外资接管,售价3亿5千万美元,在矽谷内外造成极大的轰动。
其他信息外资似乎也不能给日益衰败的仙童半导体注入活力,虽然斯伦贝谢招聘到一批研究人工智慧的人才,原本可以让仙童快速进入机器人生产领域,但他们没有这样做。实际上,在继续亏损后,仙童又被用原价的三分之一转卖给另一家美国公司,买主正是原仙童总经理斯波克管理的国民半导体公司(NSC),仙童半导体品牌一度寿终正寝。1996年,国民半导体公司把原仙童公司总部迁往缅因州,并恢复了"仙童半导体"的老名字。但是,拥有员工6500人的"矽谷人才摇篮"却不得不退出了矽谷。
早在1962年,仙童半导体公司就在缅因州建立了研制和制造电晶体的生产线,在加州,在犹他州,甚至在韩国和马来西亚都有其分部,在半导体器件领域仍有较强的实力,主要研制和生产半导体存储器设备。总部迁至缅因州南波特兰后,公司领导力图重振雄风,可是,命运多舛的"仙童",1997年3月被国民半导体公司以5.5亿的价格再次出售,原因不言而喻--国民半导体公司以同样的价格买下了全球第三大微处理器制造商Cyrix, 试图与Intel和AMD争夺PC机半导体市场。
被人买来卖去的滋味肯定不好受,仙童半导体现任CEO和总裁克尔克·庞德(K.Pond)希望对公司实施战略性的重组。庞德曾就学于阿肯色大学电子工程系,并获得宾夕法尼亚工商管理硕士(MBA) 。自1968年加入仙童半导体公司以来,先后在许多部门担任要职,1994年起就是仙童半导体的主要领导人。好在这次出资收购的是一家风险资本公司,仙童半导体公司终于具有中立的身份。庞德兴奋地说,这次转变将有利于开发仙童的内部价值,可以让我们自主发展,成为拥有多种产品供应的半导体企业。
果不其然,庞德旗下的仙童半导体连续做出了惊人之举,它也开始了企业收购:当年11月, 仙童半导体斥资1.2亿,买下了年收入7000万的Raytheon公司半导体分部1998年12月,仙童再次斥资4.55亿,跨国购并了韩国三星公司属下一个制造特殊晶片的半导体工厂。这次收购将使仙童制造的半导体产品更适合于电视、录像机和音频设备,大踏步地向消费电子制造业挺进。
作为支撑矽谷崛起的"神话",仙童半导体公司走过了一段辉煌而曲折的历程,成功与失败都因人才而致,正所谓"成也萧何,败也萧何"。
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