全球半导体12英寸线能否耐热

　　-本报记者 王彦华

　　2006年，全球半导体产业全面进入12英寸线时代。专家表示，从今年以后，大的建线项目将全部采用12英寸规格。根据市场研究机构SMA的报告，明年将有10座以上的12英寸晶圆厂投产，以IDM半导体厂为主，包括东芝与新帝(SanDisk)合资的Flash Partners、英特尔与美光(Micron)合资的IM Flash、韩国的三星电子与海力士(Hynix)、我国台湾地区的力晶、

茂德与南亚科，而晶圆代工业则有我国台湾地区的台积电、中国大陆的中芯国际、上海华虹等，其中，Flash Partners动作最大，在2008年以前将有3座新的12英寸厂投产，而且每一座厂的月产能可达到10万片，将会超越目前全球闪存产能最大的三星。

　　存储器带动12英寸线热

　　据半导体产业专家莫大康介绍，全球12英寸线自2004年起再次吹响进军的号角，到2005年底全球已有12英寸生产线46条。其中美国有13条，日本8条，我国台湾地区13条，韩国4条，欧洲5条，我国大陆1条及新加坡2条。据SEMI预测，从2003年到2006年，全球8英寸和12英寸的硅片产量总面积将从51.4亿平方英寸增长到66.3亿平方英寸。其中，2003年中使用12英寸硅片的总面积为4.1亿平方英寸，2004年为7.6亿平方英寸，2005年增长为11.4亿平方英寸，2006年将增长到13.6亿平方英寸，12英寸硅片的芯片产量将占总产量的20%以上。

　　莫大康认为，12英寸线的飞速发展，存储器的带动功不可没。未来两年，半导体产业新增的产能中60%以上由存储产品消化。因MP3、手机及计算机对存储容量的需求不断攀升，全球存储器业越来越火。全球存储器业销售额2005年总计为471.9亿美元，而2006年将达492.5亿美元，销售额净增长为4.4%。其中新的品种NAND闪存增幅最快，有数字显示，2005年NAND闪存市场已达102亿美元。美国半导体工业协会(SIA)预测，2006年NAND闪存市场可能将达到210亿美元，而到2009年NAND闪存市场将达到350亿美元，由于NAND闪存的凸显，导致许多DRAM厂家纷纷转向生产NAND。据半导体设备大厂诺发(Novellus)的数字，2006年扩增12英寸晶圆装机需求的前7大半导体厂中，约有5家是为NAND型快闪存储器(Flash)增产而添购的设备，预计12英寸晶圆设备的需求在2006年达到高峰。

　　目前全球12英寸线的现状有如下特点：凡是新建的芯片厂，从2006年起，已经是12英寸及65纳米以下,我国台湾地区力晶半导体董事长黄崇仁曾表示，从存储器业角度看，2006年将是8英寸和12英寸厂的交叉过渡年，届时8英寸厂将不再具有量产标准型DRAM的

　　投资200亿美元回报30年？

　　全球硅片直径增大的趋势一直未曾停步，为了准备由8英寸向12英寸硅片过渡，全球从设备及材料等方面累计已经投入200亿美元，业界有人预计投资回报需要30年。

　　12英寸线的扩张，直接的结果是使半导体设备与材料产业受益，加大工艺技术的更新，转而又刺激晶圆厂的升级换代激情。SMA的数字透露，芯片制造厂对于设备的支出持续升高，使应用材料、KLA-Tencor与Lam Research等半导体设备厂受益匪浅。SMA估计，2006年半导体厂的资本支出将较2005年增加14%，在2007年再增加10%，达到590亿美元，接近2000年的历史高点615亿美元。

　　据美国Information Network的统计，2000年全球仅有20%的投资金额用来购买12英寸半导体设备，当时8英寸半导体设备占95%，而到2004年、2005年时，投资12英寸设备的数字己分别上升至60%及70%。不过专家指出，每一种尺寸的硅片，其生命周期加起来可达20年左右，所以尽管12英寸芯片设备日趋成熟，但8英寸设备还有强大的生命力，不会马上退出历史舞台。

　　然而，莫大康指出，12英寸半导体设备市场并非如人们想象的那样进展顺利，从设备的设计理念来看就存在瓶颈。当初，人们想象的比较简单，认为在8英寸设备基础上，将硅片托盘的直径放大，同时将腔体按比例放大即可。实际情况是工艺的结果无法达到要求，所以半导体设备制造商又开始重新设计，最主要的差别在于系统控制软件及接口都发生变化，因为在12英寸硅片运行中，硅片都是自动传输。

　　随着国际大厂的12英寸晶圆厂产能加大，半导体设备厂商诺发表示，12英寸晶圆设备成为2006年营收贡献主力并持续走向高峰，预计到了2007年，将有14座新的12英寸厂首度引进设备、47座12英寸厂持续添购设备，每月约有200万片12英寸晶圆产出。该公司相关人士认为，除了英特尔对12英寸晶圆厂的扩增之外，韩国三星电子、海力士(Hynix)、日本东芝、尔必达(Elpida)等大厂对12英寸晶圆设备的需求持续增长对半导体设备厂商来说也是喜讯。

　　18英寸线推迟到来？

　　Gartner的看法是未来3年世界半导体产业将继续增长，之后约在2009年出现调整，增速减缓。实际上，半导体工业发展目前已渡过高速增长期进入平缓增长期。从相关数字看，1975年世界半导体市场为70亿美元，到2005年的30年间，世界市场发展到了2270亿美元，共增长32倍，年均增长率为12%。据WSTS的数据，世界半导体市场1976～1985年间的年均增长率曾高达26%，1985～1994年间为18%，而1994～2004年间则降到了8%，已进入了个位数增长的时代。进入21世纪后，WSTS预计2001～2007年世界半导体市场将从1390亿美元增长到2712亿美元，年均增长率仍接近8%。

　　再从半导体市场的硅周期看，1985～1997年间大致是4年1个周期，此外，硅周期自2001年到达历史上最深谷底之后，不仅周期缩短，而且曲线的发展也趋于平缓，没有了以往曾有的大起大落。对于2006年的世界半导体市场，一些主要预测机构，诸如WSTS、SIA、Gartner、IC Insight等都认为将增长8%，也有如Semicon Research公司坚信将增长17%，FutureHorizons甚至认为将增长20%，iSuppi则认为增长7.4%，并预测2005～2010年间的年均增长率为8.2%。

　　分析人士指出，世界上无论哪一门工业，随着时间的前进，产品的成熟，其发展速度都有向GDP靠近的趋势。2005～2010年间，世界GDP的年均增长率值为3%，世界电子工业约为4%，而半导体为8%。尽管是个位数，但还是在上端运行，相比前两者，半导体工业的发展可算是不错。这主要是由于消费电子产品的拉动，预计2005～2010年，移动电话销售值将从986亿美元增长到1263亿美元，PC从2038亿美元增长到2200亿美元，包括

　　因此，全球12英寸线的升温符合电子信息产业发展大趋势。当然，专家还指出，在12英寸线纷纷上马的今天，18英寸线的到来为时也不会太远。ITRS原先预测，18英寸线的导入期应在2010年至2014年期间。但发展18英寸线需要的投入非常巨大，仅各种研发资金就突破了1000亿美元。而建一条月产能在15万-20万片(等效8英寸计)的18英寸线则需要投资40亿-50亿美元，是12英寸线的2到3倍。所以业界判断，18英寸线成为主流将推迟至2020年-2025年。Lam Research总裁Stave Newberry甚至调侃：“近3年内大家不要讨论这个话题。”

　　另外，从技术上看，2006年半导体工艺进入65纳米，而且据莫大康介绍，浸入式光刻已经顺利地渡过45纳米技术关，下一步将攻克32纳米技术。同时业界总是在探求什么尺寸将无法跨越，22纳米还是16纳米，即何时是硅材料的终止点？莫大康透露，目前来看，业界有一种说法，很可能是16纳米。