半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)兼并求生 迷霧中的希望 - 全文

　2011年全球半導(dǎo)體業(yè)經(jīng)歷了又一次震蕩。日本311大地震及泰國(guó)洪災(zāi)的發(fā)生，加上全球經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)弱，使得本不太高漲的全球電子產(chǎn)品消費(fèi)市場(chǎng)再次蒙上陰影。因此全球半導(dǎo)體業(yè)在2011年呈現(xiàn)上半年優(yōu)于下半年的非常規(guī)態(tài)勢(shì)(通常是下半年優(yōu)于上半年)。估計(jì)2011年半導(dǎo)體增長(zhǎng)在1%左右，然而銷售額己開始躍過3000億美元大關(guān)。

　　2012年會(huì)怎么樣?由于歐債危機(jī)等前景尚不明朗，大部分分析機(jī)構(gòu)都不敢妄言。然而面對(duì)2012年半導(dǎo)體、面板、太陽(yáng)能三大產(chǎn)業(yè)的嚴(yán)峻形勢(shì)，業(yè)界認(rèn)為景氣最快復(fù)蘇會(huì)在2012下半年，屆時(shí)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)會(huì)最先躍起，最大支撐力道來(lái)自于移動(dòng)通訊應(yīng)用市場(chǎng)的需求驅(qū)動(dòng)。業(yè)界大膽估計(jì)，直到2015年，若按美元計(jì)價(jià)，未來(lái)智能手機(jī)、平板電腦和固態(tài)硬盤(SSD)總計(jì)對(duì)于半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)可達(dá)77%。

　　我們似乎在迷霧中看到了一線希望，認(rèn)為2012年一定會(huì)好于2011年，全球半導(dǎo)體業(yè)會(huì)有個(gè)位數(shù)的增長(zhǎng)，如Gartner預(yù)計(jì)會(huì)有2.2%的增長(zhǎng)，WSTS預(yù)計(jì)增長(zhǎng)2.6%，iSupplies及IC Insight的預(yù)測(cè)分別是3.2%和7%。

　　面對(duì)新的產(chǎn)業(yè)形勢(shì)和日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)清楚地認(rèn)識(shí)到要打破現(xiàn)狀就必須采用兼并的手段。

　　環(huán)境變化使產(chǎn)業(yè)生存艱難

　　在上述新的產(chǎn)業(yè)環(huán)境下，半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)的生存十分艱難，如應(yīng)用材料等公司，已經(jīng)把它們的產(chǎn)品領(lǐng)域延伸至面板，光伏及LED之中。

　　半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)自上世紀(jì)六十年代末從IDM業(yè)中獨(dú)立剝離出來(lái)之后，由于處于產(chǎn)業(yè)鏈的上游，其沉浮一直牽動(dòng)著半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展。業(yè)界坦言“一代設(shè)備，一代工藝，才有一代器件”。在半導(dǎo)體業(yè)的投資中幾乎70%是用來(lái)購(gòu)買設(shè)備，因此半導(dǎo)體業(yè)才有“吞金獸”的稱謂。業(yè)界時(shí)而會(huì)抱怨半導(dǎo)體設(shè)備的價(jià)格太高，但最終還是能夠接受它，原因是目前的設(shè)備已經(jīng)不單是一個(gè)硬件，而且包含著技術(shù)，即購(gòu)買設(shè)備之后，可以保證一定實(shí)現(xiàn)某類工藝。另一方面，半導(dǎo)體設(shè)備的高價(jià)與其研發(fā)投入及人才投入分不開。

　　全球半導(dǎo)體業(yè)自2009年跨入32nm起，就進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代。從設(shè)備業(yè)來(lái)看，它的特征可以做如下歸納：一是工藝的研發(fā)費(fèi)用高聳，及半導(dǎo)體建廠的費(fèi)用大漲，導(dǎo)致全球能夠繼續(xù)跟蹤的廠家數(shù)量越來(lái)越少，估計(jì)在22nm及以下的客戶全球僅存10家。二是193nm光刻，即便用上immersion技術(shù)，在28nm時(shí)已達(dá)極限。之后采用兩次圖形曝光等綜合技術(shù)之后，才延伸至22/20nm，估計(jì)未來(lái)14nm是個(gè)坎，尺寸再往下走必須用新的光刻技術(shù)，如EUV、電子束直寫等。盡管兩次圖形曝光技術(shù)有能力繼續(xù)延伸摩爾定律，但是會(huì)帶來(lái)光刻成本的迅速增高，導(dǎo)致未來(lái)工藝技術(shù)的進(jìn)步在很大程度上會(huì)受到經(jīng)濟(jì)因素的限制。同樣被業(yè)界看好的下一代光刻技術(shù)EUV，由于其高昂的價(jià)格，客戶必須要在產(chǎn)品出貨量足夠大的前提下才愿意接受，因此總體上設(shè)備業(yè)面臨投資減少的趨勢(shì)。三是硅片直徑向450mm過渡的動(dòng)力雖然存在，但是仍顯不足。全球目前已公布有450mm計(jì)劃的廠商僅有英特爾與臺(tái)積電。主要原因是設(shè)備廠商不愿為450mm設(shè)備多投入。研發(fā)450mm設(shè)備總共需要近200億美元，未來(lái)的回報(bào)率可能存在問題。

　　然而分析半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)，通過上世紀(jì)80年代以來(lái)不斷的競(jìng)爭(zhēng)與兼并，在每個(gè)設(shè)備類別中僅存下2～3家，但它們幾乎都是佼佼者。如生產(chǎn)光刻機(jī)的廠商為ASML、Nikon、Canon;刻蝕機(jī)為L(zhǎng)am、Applied Materials、TEL;CVD設(shè)備為Novellus、TEL及Applied Materials等。此等壟斷局面已經(jīng)維持多年，業(yè)界深知要進(jìn)一步打破現(xiàn)狀，必須通過兼并手段。然而由于現(xiàn)存的設(shè)備廠家都具一定特色，都是經(jīng)過激烈競(jìng)爭(zhēng)之后的幸存者，導(dǎo)致全球半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)之間的兼并大動(dòng)作在2011年才得到爆發(fā)。

　　應(yīng)用材料公司于2011年5月以49億美元兼并了位居第八的Varian，一家離子注入機(jī)制造商。而Lam Research公司于12月以33億美元兼并了位居第七的Novellus。這兩次兼并大動(dòng)作一定會(huì)成為半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)中的佳話。

　　兩次兼并各取所需各具特色

　　Lam Research兼并Novellus、應(yīng)用材料兼并瓦里安都是業(yè)界看好的，而且他們的兼并會(huì)產(chǎn)生1+1>2的效果。

　　Lam Research與Novellus

　　其實(shí)Lam與Novellus兩家設(shè)備公司都是非常優(yōu)秀。從運(yùn)營(yíng)產(chǎn)品看，Lam以刻蝕和硅片清洗設(shè)備為主，而Novellus以CVD和金屬化制程設(shè)備為主。此次Lam下決心花33億美元，盡管價(jià)有點(diǎn)高，但是物有所值。而且業(yè)界預(yù)期它們的兼并會(huì)產(chǎn)生1+1>2的效果。

　　Gartner的Freeman認(rèn)為，兩家設(shè)備大廠之間的合并恐怕會(huì)遭遇一些文化方面的挑戰(zhàn)。Lam的經(jīng)營(yíng)卓越(operational excellence)的公司文化，可能會(huì)讓Novellus的老員工不太習(xí)慣。另外，他也很好奇雙方的結(jié)合是否會(huì)讓Lam的策略焦點(diǎn)偏離原先的核心競(jìng)爭(zhēng)力──蝕刻技術(shù)。Freeman最后指出，Lam與Novellus的合并可能會(huì)對(duì)其余幾家半導(dǎo)體設(shè)備大廠帶來(lái)沖擊，例如ASM International，就會(huì)因?yàn)檫@樁合并案而被進(jìn)一步孤立。

　　另外，這兩家公司的合并將可提供除了化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)之外的完整TSV制程解決方案，客戶可以向應(yīng)用材料或是Ebara等供貨商采購(gòu)CMP設(shè)備。因此，未來(lái)應(yīng)用材料公司的TSV設(shè)備可能會(huì)受到影響。

　　應(yīng)用材料與瓦里安

　　應(yīng)用材料公司己經(jīng)連續(xù)十八年在全球WFE前道設(shè)備的前10名中居首，它的擔(dān)憂是盡力保持老大的地位。為此應(yīng)用材料公司費(fèi)盡心機(jī)，運(yùn)用兼并是最主要手段之一。應(yīng)用材料公司的產(chǎn)品領(lǐng)域此前主要集中在Etch、CVD、PVD三大類。在半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)發(fā)展到頂峰的上世紀(jì)90年代未，公司試圖擴(kuò)充產(chǎn)品范圍，成為半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)中的“全能超級(jí)王”。顯然，應(yīng)用材料會(huì)從相對(duì)弱勢(shì)的產(chǎn)品類別下手，如光刻機(jī)、離子注入機(jī)、工藝檢測(cè)、硅片切割、絲網(wǎng)印刷、涂膠顯影設(shè)備等。其中有些產(chǎn)品是非常成功的，如HCT的硅片切割及歐洲Baccini的絲網(wǎng)印刷等，目前全球市場(chǎng)占有率都是第一。運(yùn)用的方法都是采用兼并一家已具實(shí)力的公司，或者兼并幾家不知名的但具技術(shù)潛力的以色列小公司，以應(yīng)用材料的品牌進(jìn)行銷售。

　　但是采用兼并方法，即便是應(yīng)用材料這樣的頂級(jí)大公司也有遭到失敗的事例。如它曾兼并Etec來(lái)發(fā)展電子束直寫設(shè)備。當(dāng)時(shí)應(yīng)用材料的選擇路徑是超前的，無(wú)可挑剔的。因?yàn)樵赪FE設(shè)備中，光刻設(shè)備的比重占27%，是WFE中產(chǎn)值最高的類別。應(yīng)用材料缺乏光刻類設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)，試圖從頭開始是不可能的。他們認(rèn)為光學(xué)光刻方法的極限可能馬上來(lái)臨，必定要尋找新的替代方法，其中電子束直寫技術(shù)的前景可觀。因此應(yīng)用材料把當(dāng)時(shí)全球最先進(jìn)的電子束直寫公司Etec買下。然而一方面由于光學(xué)光刻方法的不斷進(jìn)步，由248nm發(fā)展到193nm，又開發(fā)出immersion技術(shù)以及兩次圖形曝光技術(shù)，使得光學(xué)光刻技術(shù)一直能夠延伸至今，22/20nm已無(wú)懸念，未來(lái)14nm也很有希望。而電子束直寫技術(shù)卻由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的拖累，硅片出貨量最高僅達(dá)每小時(shí)1～10片，無(wú)法滿足半導(dǎo)體量產(chǎn)的需要，至今電子束直寫技術(shù)仍在研發(fā)之中。

　　此次，應(yīng)用材料公司運(yùn)用大手筆，花49億美元把目前離子注入機(jī)全球排名第一的瓦里安公司買下，可能圓了應(yīng)用材料公司的離子注入機(jī)夢(mèng)。業(yè)界的反映大部分是積極的，但也有少部分認(rèn)為價(jià)格過高。據(jù)應(yīng)用材料公司自稱，瓦里安每年能為公司增值15億美元。

　　如上所述，兼并是一種手段，成功或失敗很大程度上取決于企業(yè)的行動(dòng)方向及公司領(lǐng)導(dǎo)的執(zhí)行力。半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)經(jīng)過這么多年的演變，其內(nèi)在的競(jìng)爭(zhēng)力變得十分強(qiáng)大。相信兼并手段將成為未來(lái)半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?，同時(shí)450mm硅片時(shí)代的到來(lái)也將推動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)的兼并。

　　設(shè)備觀察

　　兼并將大行其道

　　張冬

　　有關(guān)450mm硅片過渡在業(yè)界一直爭(zhēng)論不休。到今天為止持積極態(tài)度的已有三家，分別是英特爾、臺(tái)積電及三星，18英寸晶圓生產(chǎn)從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)上來(lái)看，都會(huì)比12英寸廠更有效率。

　　市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Gartner指出，在相同工藝條件下，450mm生產(chǎn)線的運(yùn)作成本大約與300mm相比僅增加30%，但是由于硅片面積增大2.25倍，導(dǎo)致最終芯片的制造成本下降，由此將激發(fā)產(chǎn)能擴(kuò)充，以及更多的廠投入450mm硅片(估計(jì)全球有10家以上)。這樣的過程導(dǎo)致450mm硅片的市場(chǎng)占有率將由小至大，如目前300mm硅片占總硅片出貨量已超過60%。因此向450mm硅片過渡的關(guān)鍵在于成本下降，而且必須同時(shí)使芯片制造商與設(shè)備制造商實(shí)現(xiàn)雙贏。2011年全球半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)再次掀起兼并高潮。在摩爾定律逐漸接近終點(diǎn)的態(tài)勢(shì)下，總體上半導(dǎo)體的投資可能會(huì)減緩，客戶的訂單數(shù)量會(huì)減少，這一切會(huì)給設(shè)備業(yè)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。而隨著450mm硅片時(shí)代的到來(lái)也將推動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)的兼并。

　　任何公司由小到大，由弱到強(qiáng)的方法通常有兩種。一種是依靠自身的品牌積累逐步發(fā)展壯大。另一種方式就是現(xiàn)在的主流方式，即不斷地通過兼并行為來(lái)使企業(yè)迅速壯大。越是處于工業(yè)的下降期，企業(yè)之間的兼并行為越是加劇，這也是2011年全球半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)兼并加劇的主要誘因。因?yàn)楣I(yè)下降周期時(shí)的兼并代價(jià)要低很多。相信兼并將成為未來(lái)半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)增長(zhǎng)的主要手段。

　　專家觀點(diǎn)

　　英特爾高級(jí)副總裁比爾·霍爾特

　　“半導(dǎo)體業(yè)從130納米節(jié)點(diǎn)時(shí)就開始討論尺寸縮小已經(jīng)到其盡頭。然而經(jīng)過材料、工藝及設(shè)計(jì)的不斷創(chuàng)新，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)能延續(xù)到今天，未來(lái)更多的注意力會(huì)集中在器件功能的提高與應(yīng)用需求的滿足上?！?/p>

　　Lam副理事長(zhǎng)史蒂夫·紐伯瑞

　　“今天芯片制造廠比2007年更賺錢，然而利潤(rùn)卻集中在前5大廠家中。如在全球代工廠中，僅有臺(tái)積電是贏利的。從代工的生存策略中我們可以發(fā)現(xiàn)，做成熟技術(shù)應(yīng)該比做最先進(jìn)的工藝制程更好。全球NAND制造商中前4位都能實(shí)現(xiàn)贏利，但是DRAM就沒有那么幸運(yùn)，這就可能引發(fā)再次兼并重組?！?/p>

　　IBM副總裁伯尼·邁爾森

　　“半導(dǎo)體業(yè)走過50年可能已到了盡頭，產(chǎn)業(yè)繼續(xù)尺寸縮小已不再有效，它的先進(jìn)性不再由制造工藝呈現(xiàn)，而是更多地依賴材料與基礎(chǔ)科學(xué)的創(chuàng)新。IBM近日己成功研發(fā)出性能參數(shù)極佳的小于10nm的石墨烯碳納米晶體管CNTFET。在40nm石墨烯外延層上的RF FET的截止頻率高達(dá)280GHz。另外，磁存儲(chǔ)器已經(jīng)證實(shí)到12個(gè)原子的存儲(chǔ)單元能正常工作?！?/p>

　　IC Insights比爾·麥克林

　　“2011年全球半導(dǎo)體業(yè)總體實(shí)現(xiàn)了2%的增長(zhǎng)，如果不將DRAM計(jì)算在內(nèi)，半導(dǎo)體業(yè)有6%的增長(zhǎng)。未來(lái)，半導(dǎo)體投資占半導(dǎo)體銷售額之比將從19%下降到15%。全球前10大芯片制造商占全球300mm產(chǎn)能的84%?！?/p>