全球200mm生產(chǎn)線(xiàn)正處于特殊的歷史時(shí)期。由于大部分的200mm生產(chǎn)線(xiàn)建于上世紀(jì)未，己經(jīng)使用了近20年，按生產(chǎn)線(xiàn)的平均壽命約15年計(jì)，許多已到報(bào)廢的階段。

據(jù)ICInsight的數(shù)據(jù)，2016年底全球有8英寸硅片月產(chǎn)能520萬(wàn)片及12英寸硅片月產(chǎn)能530萬(wàn)片。

另?yè)?jù)SEMI的數(shù)據(jù)，2007年全球有8英寸生產(chǎn)線(xiàn)199條，2015年時(shí)只有178條，預(yù)測(cè)2020年時(shí)將增加到191條，相當(dāng)于2008年水平。SEMI認(rèn)為在2017至2021年期間，中國(guó)的200mm產(chǎn)能會(huì)增加34%。

IC Insight的數(shù)據(jù)，至2016年底時(shí)全球200mm產(chǎn)能前10排名中，臺(tái)積電依11%居首，SMIC 4%居第6位，HHNEC依3%居第10位。

2015年全球200mm的產(chǎn)能按應(yīng)用分別是模擬占11%，分立器件占14%，代工占47%，邏輯+MPU占21%，存儲(chǔ)器占3%及MEMS與其它占4%。

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代200mm生產(chǎn)線(xiàn)是熱點(diǎn)

移動(dòng)技術(shù)正在催生物聯(lián)網(wǎng)，由于5G、云計(jì)算AI等技術(shù)的發(fā)展，將推動(dòng)全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)發(fā)展，數(shù)以百億的智能終端將接入網(wǎng)絡(luò)，給芯片廠商帶來(lái)前所未有的機(jī)遇。

據(jù)2016年9月ICInsight對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的IC市場(chǎng)預(yù)測(cè)，2015年為154億美元，增長(zhǎng)29%，2016年預(yù)測(cè)為184億美元，增長(zhǎng)19%，按應(yīng)用分，聯(lián)結(jié)體（M to M），11.4B美元，可穿戴2.2B，工業(yè)應(yīng)用3.5B，自駕7.87億美元及智能家庭為5.45億美元。而2017年預(yù)測(cè)為211億美元，增長(zhǎng)為15%，至2019年預(yù)測(cè)為296億美元，增長(zhǎng)17%。

200mm生產(chǎn)線(xiàn)成熱點(diǎn)的原因

先進(jìn)工藝制程的研發(fā)投入太高，難得到更多客戶(hù)的青睞

通常一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)費(fèi)用，如28nm需要投入700萬(wàn)美元，那它的產(chǎn)品銷(xiāo)售額至少達(dá)到十倍，即7000萬(wàn)美元，才能財(cái)務(wù)上平衡。而如果產(chǎn)品的設(shè)計(jì)費(fèi)用要3.57億美元，如10nm制程，那產(chǎn)品的銷(xiāo)售額要達(dá)到35.7億美元才能財(cái)務(wù)上平衡，顯然要尋找如此大應(yīng)用數(shù)量的產(chǎn)品幾乎不太可能，導(dǎo)致先進(jìn)工藝制程的客戶(hù)數(shù)量越來(lái)越少。

未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)呈金字塔狀分散性

據(jù)GSMA預(yù)期，到2020年，全球互聯(lián)設(shè)備將突破270億臺(tái)，移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備有望達(dá)到105億臺(tái)，新的市場(chǎng)機(jī)遇將進(jìn)一步增多，主要集中在M2M（MachinetoMachine，即所有增強(qiáng)機(jī)器設(shè)備通信和網(wǎng)絡(luò)能力技術(shù)的總稱(chēng)）和消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域。

物聯(lián)網(wǎng)盡管是siliconization of everything，每樣?xùn)|西都能“硅化”，含有半導(dǎo)體，但是與之前的那些市場(chǎng)相比較，它的需求品種多，但量都不大，幾乎少有10億個(gè)出貨量，甚至1億個(gè)也少見(jiàn)。IBS估計(jì)在2020年時(shí)只有少數(shù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品能售出1000萬(wàn)個(gè)以上。

物聯(lián)網(wǎng)器件主要采用模擬及混合訊號(hào)，并不需要最先進(jìn)工藝制程

令人欣慰的是許多物聯(lián)網(wǎng)器件主要采用模擬及混合訊號(hào)，它們并不需要采用那些最先進(jìn)的工藝制程。它們需要的是More than Moore功能，包括有傳感器，電源，人機(jī)接口或者RF，它們的功能不需要如先進(jìn)工藝制程的縮小，及不需要低閥值及微電流。據(jù)此，在2015年時(shí)最廣泛采用的設(shè)計(jì)是130nm，實(shí)際上180nm也用得相當(dāng)好，依兩倍的進(jìn)程計(jì)，在未來(lái)幾年中，可能會(huì)采用到65、40及28nm工藝。

200mm生產(chǎn)線(xiàn)的利弊分析

現(xiàn)階段全球200mm生產(chǎn)線(xiàn)用火熱來(lái)形容不過(guò)份，然而也暴露出許多問(wèn)題，如二手設(shè)備買(mǎi)不到，價(jià)格上升：200mm設(shè)備由于另備件的來(lái)源少，導(dǎo)致維護(hù)困難，以及只有購(gòu)買(mǎi)原廠的翻新設(shè)備，它的軟件升級(jí)才有可能等。關(guān)鍵是二手設(shè)備的價(jià)格急劇上升，導(dǎo)致失去該有的吸引力。

但是200mm生產(chǎn)線(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用是一次難得的機(jī)會(huì)，中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)要?jiǎng)佑卯a(chǎn)業(yè)鏈的力量緊緊抓住它。

建一條依國(guó)產(chǎn)設(shè)備為主的200mm生產(chǎn)線(xiàn)

中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備廠有足夠的能力可以做200mm設(shè)備，也己經(jīng)產(chǎn)出不少種類(lèi)的產(chǎn)品。目前最大的問(wèn)題是200mm設(shè)備缺乏在生產(chǎn)線(xiàn)中穩(wěn)定運(yùn)行的數(shù)據(jù)及完善的維修與服務(wù)體系，其實(shí)這樣的過(guò)程對(duì)于國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)是不可缺少的。

近期蔡南雄博士發(fā)表為什么采用國(guó)產(chǎn)集成電路生產(chǎn)設(shè)備及材料困難時(shí)，由于沒(méi)有被大量釆用，無(wú)法積累可信的過(guò)往記錄（ track record），以及中科院劉明院士呼吁要給于國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備有試錯(cuò)的機(jī)會(huì)。進(jìn)口的半導(dǎo)體設(shè)備，它們?cè)诋a(chǎn)品出廠之前己經(jīng)進(jìn)行反復(fù)多次的修改，所以產(chǎn)品相對(duì)的可用性好，而國(guó)產(chǎn)設(shè)備連這樣的機(jī)會(huì)都很少，怎么能馬上變成令人可信的優(yōu)秀產(chǎn)品。

因此建議依國(guó)家資金為主，建設(shè)一條集中最優(yōu)秀的國(guó)產(chǎn)設(shè)備的200mm生產(chǎn)線(xiàn)，進(jìn)行成熟制程的產(chǎn)品量產(chǎn)，其中有一個(gè)主要目的，全面審視國(guó)產(chǎn)設(shè)備在生產(chǎn)線(xiàn)中實(shí)戰(zhàn)的表現(xiàn)，積累國(guó)產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)，并加以不斷的完善，所以國(guó)產(chǎn)設(shè)備廠要全力以赴，把自己的產(chǎn)品真正推向市場(chǎng)化。生產(chǎn)線(xiàn)的月產(chǎn)能可從10，000片啟步，逐漸擴(kuò)大至5-6萬(wàn)片，并建議最好選擇一家對(duì)于國(guó)產(chǎn)設(shè)備抱有充分信心的200mm芯片制造商，顯然從產(chǎn)業(yè)角度要有相應(yīng)的激勵(lì)措施。

由于國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的品種不全，要聯(lián)成芯片生產(chǎn)線(xiàn)幾乎是不可能，因此采用“混合模式”在所難免，但是要乘此機(jī)會(huì)依市場(chǎng)的需求爭(zhēng)取突破幾項(xiàng)關(guān)鍵的設(shè)備。有人說(shuō)現(xiàn)在己有“聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，為什么還要建一條芯片生產(chǎn)線(xiàn)。顯然“聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”是一個(gè)進(jìn)步，但是與芯片生產(chǎn)線(xiàn)是無(wú)法比較，因?yàn)閲?guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備必須要通過(guò)量產(chǎn)的考核，才能真正的達(dá)到實(shí)用化，把中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)提高到一個(gè)新的高度。

結(jié)語(yǔ)

為什么要建議盡快建立一條依國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備為主的200mm生產(chǎn)線(xiàn)是基于國(guó)家的戰(zhàn)略高度，近期美國(guó)對(duì)華發(fā)起貿(mào)易戰(zhàn)的可能性上升，所以在任何時(shí)候要作出最不利的情況出現(xiàn)時(shí)的應(yīng)對(duì)策略。

如果這條200mm生產(chǎn)線(xiàn)建立，表征中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備制造商由“配角”轉(zhuǎn)換到“主角”的時(shí)機(jī)到來(lái)，是一次質(zhì)的飛躍。通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)勝出是個(gè)必然到來(lái)的過(guò)程，同時(shí)對(duì)于國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備制造商是個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)，所以首先要有迎接困難的心態(tài)，關(guān)鍵是要有雷厲風(fēng)行，一干到底的作風(fēng)，把發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題能迅速的與芯片制造專(zhuān)家們合作起來(lái)共同的解決，讓這條200mm生產(chǎn)線(xiàn)能持續(xù)的運(yùn)行，維持高的產(chǎn)能利用率。即便化上3-5年時(shí)間這一關(guān)如能順利的渡過(guò)，中國(guó)的半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)才有光輝燦爛的明天。