莫大康：芯片制造業(yè)要具特色及相對集中

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)模化量產(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，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。