集微网消息 (编译/Jimmy) , 设备制造商将继续投资, 他们花费在云数据中心, 汽车, 工业, 消费者 (游戏) 终端市场的支出尤为明显.
SEMI预计, 2018年的半导体资本支出继续增长, 并将持续到2019年初. 2018年, 晶圆厂设备支出预计将增长14%, 高于2月份预测的9%, 对2019年的预测也从2月份的增长5%上调至9%. 未来将有92个晶圆厂/产线于2018年或稍晚开始投产.
晶圆厂投资只是一种指标, 表明了人工智能, 云数据存储, 汽车和物联网等领域不断增长的需求推动着半导体行业的空前支出. 以下是出自于最近SEMI FabView的观点中的集锦:
英飞凌在奥地利新建300mm fab——英飞凌计划在奥地利维拉克为功率器件规划一个新的300mm薄型晶圆fab工厂;
关于东芝新fab计划的传言——未来东芝将视市场情况而定何时增加3D NAND fab, 预测也会随之调整;
世界先进可能拥有的300mm fab——世界先进管理层表示, 由于所有200mm fab厂基本都已满产能, 可能在不久之后购买或新建一个300mm fab厂;
力晶半导体计划在台湾建立新的内存fab厂——由于内存价格持续上涨, 力晶半导体正在努力扩张产能;
罗姆宣布在日本福冈建立一个新的SiC fab厂——罗姆宣布计划建立一个新的SiC fab厂
美光正在新加坡建立一个新的fab厂——美光在2018年4月4日于新加坡举行的新fab厂开工仪式上破土动工;
博世公司于2018年4月底在德累斯顿举行了其300mm fab的奠基仪式——投资10亿欧元, 这是博世130年历史上最大的单笔投资. (校对/Jimmy)
2.中芯14nm制程量产提上日程 人才缺失成集成电路产业之殇
中国最大的晶圆代工厂中芯国际目前最新的14纳米FinFET制程已接近研发完成阶段, 其试产的良率已经可以达到95%. 距离2019年正式量产的目标似乎已经不远了. 但半导体人才储备不足依然是中芯国际面临的重要问题.
中芯国际与一线阵营代差巨大
中芯国际成立于2000年, 是中国大陆技术最全面, 配套最完善, 规模最大的集成电路制造企业, 成立以来就专注做半导体芯片. 在外界看来, 中芯国际就是 '中国芯' 的代表.
但是中芯国际目前最先进的制程为28纳米, 而从2018年第一季的财报来看, 28纳米占其营收不过3.2%, 相较联电, 英特尔等先进制程发展较慢的厂商来说, 落后的一个世代以上, 更罔论与先进制程开发进度较快的台积电, 格罗方德, 三星等企业已经准备切入7纳米制程相较.
截至2017年第二季度末, 台积电28纳米以下的中高端制程芯片已经占总收入的54%, 40纳米以下占67%. 而中芯国际2017年收入贡献度最高的还是来自于90纳米及以下的制程技术, 占比达到50.7%. 2017年中芯14纳米技术的研发也才到关键的突破期, 尚未完成开发. 由此可见, 当中芯国际还在28纳米挣扎时, 台积电的技术已经至少遥遥领先三代.
为了追赶这样的落差, 中芯国际不但在2017年底延揽三星电子及台积电的前高层梁孟松来担任联席首席执行长的职务, 主要就是希望借助他过去的经验, 指导中芯国际在发展14纳米FinFET制程上的进程, 使中芯国际的14纳米FinFET制程能在2019年达成量产的目标.
中芯国际在今年初还宣布, 将联同两大政府产业基金共同投资102.4亿美元, 以加快14纳米及以下先进制程研发和量产计划, 最终达成每月量产3.5万片的目标. 如今, 在中芯国际的14纳米FinFET制程达到良率95%的情况下, 等于是向目标又迈进了一大步.
人才缺失导致行业发展缓慢
中芯国际在自主芯片的道路上摸索前行18年, 还是未能进入一线阵营. 除了与竞争对手台积电等巨头相比研发进展较慢之外, 另个一个重要原因就在于高端芯片人才储备的不足, 这不但是中芯国际发展的阻碍, 也是整个中国芯片产业普遍存在的问题. 人才储备与培养比较薄弱, 是我国芯片半导体产业与国际顶尖水平相比仍有明显差距的一个关键因素.
2017年工业和信息化部软件与集成电路促进中心发布的《中国集成电路产业人才白皮书(2016-2017)》介绍, 目前需要70万人投入到该产业中来, 人才的不足导致我国集成电路产业的自主创新缓慢.
作为首批国家集成电路人才培养基地之一的东南大学, 这些年来正在为集成电路领域培养大批人才. 东南大学集成电路相关的专业招生在急剧增加, 在培养硕士方面, 微电子学院的招生名额已经从前几年的200多人, 增加到了去年的400多人. 华中科技大学在集成电路人才培养方面, 去年也增加了120名非全日制工程硕士生名额, 今年计划扩大50%的博士招生计划.
然而远水解不了近渴, 集成电路产业是一个技术密集型, 人才密集型和资金密集型产业, 其产业链包括设计, 制造, 封装, 测试, 设备和材料等多个环节. 这个行业强调经验积累, 人才的培养并非一朝一夕. 因此在短时间内, 中国芯片产业依然无法摆脱人才不足的窘境.
如何摆脱 '空芯' 之痛?
中兴通讯事情虽落下帷幕, 但没有核心技术必然 '如鲠在喉' . 核心技术受制于人, 中国制造2025的根基就不牢.
芯片产业的发展需要投入大量的人力, 物力, 财力, 而且这些投入在短期内难以看到成效, 单个企业的单打独斗是远远不够的. 说到底, 集成电路产业是一个国家综合国力的比拼.
虽然如今的 '芯片热' 集聚了一些政策, 资金等资源在集成电路产业, 可以起到吸引人才的作用, 但要想突破我国集成电路产业人才瓶颈, 还需要考虑更长远的战略, 让 '芯片热' 不只是一阵风. 另外, 基于集成电路全球化产业特征, 人才的全球化流动是必然趋势. 在我国产业水平相对落后的情况下, 应加大吸引全球优秀集成电路人才的力度.
随着2014年《国家集成电路产业发展推进纲要》发布, 国家集成电路产业投资基金成立, 我国正加大对龙头企业的扶持, 鼓励企业增加对重点领域关键技术的研发投入. 在产学研用协同机制方面, 业界也在积极探索. 随着创新投入的不断加大, 创新机制的日益完善, 知识产权意识的逐渐提高, 我国芯片产业能早日去除 '空芯' 之痛. 通信信息报
3.台积电7纳米进入大量产阶段 5纳米明年初风险性试产
全球晶圆代工龙头台积电21日举行年度技术论坛, 会中揭露市场最关心的 7 纳米与 5 纳米先进制程进度, 总裁暨副董事长魏哲家表示, 7 纳米已进入大量阶段, 至于 5 纳米制程预计明年初风险性试产, 并会在明年底或后年初大量产.
魏哲家提到, 5G 与人工智能 (AI) 新技术来临, 世界会发生重大变动, 台积电致力于研发, 去年研发人数已达 6145 人, 较 2008 年的 2069 人增加近 2 倍, 研发费用达 780 亿元新台币, 未来技术更困难, 研发费用也会继续增加, 另外, 台积电也拥有 1500 位设计人才.
魏哲家也提及, 汽车, 物联网, 手机和高速运算将会是未来驱动半导体产业发展的四大主轴力量. 在汽车部分, 内建传感器数量将大增, 也会配备先进通讯功能, 台积电部分, 备有 28 纳米和 16 纳米与特殊制程可因应. 物联网方面, 台积电则有低攻耗技术; 手机端, 台积电主要提供 12 纳米, 10 纳米与 7 纳米制程技术, 而就在高速运算方面, 台积电则同步提供先进前段与后段技术, 让系统效能更好.
魏哲家在致词时也不忘对现场上下游供应链伙伴喊话, 强调, 不管技术怎么创新, 合作是不变的道理, 可以共存共荣, 台积电是客户忠诚的伙伴, 不会和客户竞争.
产能规划方面, 台积电预计今年 7 纳米与 10 纳米产能将较去年增加一倍, 明年则会比今年再多出五成产能. 台积电技术长孙元成揭露, 7 纳米已大量生产, 今年底将有超过 50 个产品完成 Tape out, 这些芯片主要应用在人工智能, 图形处理器与虚拟货币应用, 以及 5G 和 AP.
此外, 增强版 7 纳米将于今年下半年有芯片 Tape out, 第三季风险性试产, 明年放量, 其中明年也会将 EUV 导入增强版 7 纳米制程; 而 5 纳米方面, 2019 年上半年风险性试产, 以高速运算应用为主.
台积电也揭露, 晶圆 15 厂第 5 与第 6 厂区是台积电 7 纳米与 10 纳米制程的生产基地, 第 7 厂区预计明年完工. 而今年自家 7 纳米与 10 纳米产能将较去年增加一倍, 明年则会比今年再多出 5 成产能. 此外, 台积电今年总产能将扩增至 1200 万片约当 12 英寸晶圆产能, 将较去年增加 9%. 财讯快报
4.5G时代临近, SiP将扮演关键封装技术
全球5G通讯世代即将在2020年商用运转, 科技大厂三星电子, 华为, 高通等纷积极展开布局, 尽管对于台系芯片业者来说, 2021~2022年才是真正的爆发期, 但考量研发动能绝不能延迟投入, 后段封测业者已多方思考各种新型态封装技术, 并预期5G世代相较于4G将有较大的变革, 动辄需要囊括数颗IC的系统级封装(SiP), 将在5G世代扮演相当重要的封装制程. 业者估计2020年5G市场将创造全球软硬件供应体系达5,800亿美元产值, 届时5G智能手机销售上看200万支, 2025年更将爆发到逾11亿支, 替代效应快速发挥, 成为智能手机市场最重要成长动能. 由于5G智能手机内部模组技术复杂度窜升, 封装技术必须兼顾移动装置用半导体的轻薄短小需求, 并兼具多种功能, 新型态的SiP将成为5G世代关键封装技术. 事实上, 从台积电, 日月光, 联发科等业者发展动向, 已凸显5G世代先进SiP封装技术的必要性. 半导体业者透露, 下世代封装技术将导入更多扇出型(Fan-Out)封装, 如5G前端模组的FO-AIP天线封装等. 值得注意的是, 随着台积电跨入先进封装领域, 发表10纳米以下制程的导线互相连结两颗裸晶, 称为整合芯片系统(System-on-Integrated-Chips; SoICs)封装技术, 相当类似于SiP封装, 这也意味着, SiP封装不再只是专业封测代工厂的强项, 台积电已跨入SiP封装领域, 不再局限于单芯片的先进封装. 封测业者表示, SiP将是5G世代重要的封装技术, 如5G射频(RF)模组架构, 明显与4G时代不同, 其将囊括12~16颗IC, 这使得SiP的重要性增加, 估计日月光投控, 讯芯等积极布局的封测业者将受惠, 相关SiP封装用基板业者如景硕等亦可望同步受益. 封测业者指出, 以目前发展脚步来看, 台系IC设计业者稍慢, 韩厂三星, 陆厂华为都非常积极跨入5G商机, 对于后段封测业者来说, 甚至2019年下半就会有5G芯片测试营收贡献, 台厂多认为真正发酵的时间点在2021年以后, 但尽早备战投入资源才是正道, 也有利于在SiP封装已多有着墨的相关供应体系. DIGITIMES
5.新应用加持, 未来十年DRAM仍会稳健成长
美国内存大厂美光 (Micron) 21日公布上季财报与展望均优于预期, 并看好产业供需状况稳定, 反映今年DRAM市场健康发展. 业界看好, 随着市况佳, 南亚科, 华邦电, 威刚, 宇瞻, 十铨等DRAM族群也将缴出亮丽成绩.
台湾地区四大DRAM相关业者也都看好今年营运. 南亚科总经理李培瑛指出, 服务器应用需求前景佳, PC与笔电应用持稳; 低功率的移动内存季节性变化有所改变, 但总量持稳, 第2季预估仍有小幅上涨空间, 下半年则进人产业备货旺季, 整体来看, 仍属正面. 唯一要观察的是, 主要大厂包括三星和SK海力士等扩建动向.
华邦电董事长焦佑钧指出, 去年内存供不应求, 今年上半年客户都在消化库存, 目前情况已大幅改善, 而下半年是旺季, 预计表现将会优于上半年; 内存在新应用不断增加下, 未来十年仍会稳健成长.
威刚董事长陈立白也认为, 数据中心内存需求强劲, 电竞市场需求持续成长, PC持稳, 车载与AI发展都将推升需求上扬, 预估到2020年DRAM市况都将正向乐观.
宇瞻总经理张家騉则认为, 今年DRAM到第3季都看不到乌云, 最大成长动能将来自服务器.
美光公布会计年度第3季 (截至5月31日为止) 财报, 营收78.0亿美元, 年增40%, 季增6.1%, 优于5月21日发布的上修后预估区间中间值77.5亿美元; 非一般公认会计原则 (Non-GAAP) 每股纯益为3.15美元, 年增94.4%, 不仅高于日前公司上修预估区间中间值3.14美元, 也优于分析师预期.
美光预估, 本季营收介于80.0亿至84.0亿美元, 中间值为82.0亿美元; 非一般公认会计原则每股纯益区间为3.23至3.37美元, 中间值为3.3美元, 营收和获利仍持续成长. 经济日报
6.新兴存储器发掘嵌入式应用契机
新兴的存储器技术可望在嵌入式应用中找到大量市场, 从而取代NOR快闪存储器(flash), 用于在微控制器(MCU)与ASIC中储存程式码.
市调公司Objective Analysis分析师Jim Handy表示, '到了某个时间点, NOR将会因为微缩问题而带来挑战, 所有的MCU和ASIC制造商及其逻辑代工厂, 将会需要新的非挥性存储器技术用于程式码储存——它可能发生在40nm或是14nm, 最终将取决于代工厂的逻辑制程进展. ' Handy将在即将举行的美国国际半导体展(Semicon West)上发表新兴存储器市场趋势.
业界目前面临的挑战是, 在这些新存储器技术得以量产以前, 价格都还会十分昂贵. Handy说, 其中, 磁阻式随机存取存储器(MRAM)最具优势, 因为Everspin长久以来一直在销售其暂存用的独立晶片.
格芯科技(Globalfoundries)则支持嵌入式MRAM (eMRAM). Globalfoundries嵌入式存储器副总裁David Eggleston说: '我们目前正与前五大MCU制造商中的四家公司合作, 他们在40nm之后需要的是用于FinFET或FD-SOI的更低成本嵌入式快闪存储器(e-flash)替代方案, 因为将eflash添加到逻辑平台的成本开始大幅增加了. '
Eggleston指出, 随着Globalfoundries, 台积电(TSMC)和三星(Samsung)分别量产不同的eMRAM版本——FD-SOI, bulk和SRAM替代产品, eMRAM开始变得更成熟, 产量也逐渐提高中.
Globalfoundries推出采用采用22nm制程的eMRAM, 并为Everspin制造了256-Mbit和Gbit的独立MRAM产品. Globalfoundries和台积电都有能力展现eMRAM的高温性能, 以确保汽车制造商和工业用户能够在高温(包括在260°C的回流焊)环境下仍保有储存的资料.
Globalfoundries还与IP设计供应商eVaderis合作, 提供可降低功耗泄漏的嵌入式MRAM设计. Eggleston说: '相较于较SRAM, 汽车制造商对于eMRAM更易于降低泄漏以提高功率预算的特性备感兴趣. '
Crossbar Inc.执行长George Minassian指出, 在各种新兴的存储器替代方案中, 'ReRAM具有可扩展性的优势, 因为即使是紧密封装中, 在1和0的导电细丝(filament)和无导电细丝之间的差别, 仍然足够大而可加以测量. ' Minassian将在Semicon West上发表有关ReRAM的最新进展.
Minassian表示, ReRAM的最初应用将会是逻辑元件的嵌入式存储器. Crossbar的元件目前正接受使用传统CMOS材料的客户进行验证与测试. Microsemi最近取得了Crossbar的技术授权. 此外, 该公司还展示了用于边缘进行AI影像辨识的ReRAM晶片.
Eggleston表示: 'ReRAM在这些较小的制程节点上变得越来越有意思了, 这些更低成本的简单元件在选择器上使用二极体取代电晶体, 它可能会与嵌入式flash在程式码储存方面形成价格竞争. 此外, 虽然堆叠本身非常简单, 但为了控制原有的变异而在位元单元(bitcell)之外进行许多设计, 造成ReRAM上市时程不断地延迟. '
到目前为止, 唯一的ReRAM商业应用似乎是Adesto Technology的导电桥接记忆(CBRAM). Handy说, 这种抗辐射元件目前主要应用于以X射线消毒杀菌的手术器械中.
使用高K电介质的铁电FET (FeFET)是另一种选择. Eggleston说, FeFET承诺将使eMRAM或e-flash的成本减半, 同时提供低功耗以及易于与逻辑元件整合. 但是, 其耐用度仍然有待改善, 因此, 他认为FeFET还需要进一步的研发.
Handy说, 富士通(Fujitsu)已经为地铁票卡生产了大量的上一代PZT FeRAM元件, 但这种基于铅的技术还存在着晶圆厂整合问题. 新一代元件采用二氧化铪(hafnium dioxide), 其优点是可以使用已经在晶圆厂中量产的材料, 但该元件可能存在磨损问题, 目前的耐用性也极其有限. eettaiwan
编译: Susan Hong