華爾街日報:佳能二手光刻設備價格7年翻了17倍

新冠疫情大流行引發了當前的晶片短缺。 路透社
新冠疫情大流行引發了當前的晶片短缺。 路透社

集微網消息,據華爾街日報報道,我們通常將微型晶片與最新和最好的技術聯繫在一起,但事實證明我們使用的産品中的大多數晶片是用成熟工藝製成的。

科技諮詢公司CCS Insight的研究主管Wayne Lam說,全球半導體行業收入的一半以上來自於這些成熟工藝晶片,盡管這些晶片單獨來看比智能手機和筆記本電腦的高端處理器便宜得多。一個新的、先進的英特爾筆記本電腦處理器晶片要幾百美元。相比之下,許多成熟工藝晶片的價格只有幾美元,有些甚至只有幾便士。

這些便宜的晶片永遠不夠用。它們被使用在手機和汽車的鏡頭及其他傳感器、電源處理電子器件、工廠設備的邏輯控制器以及無線通信中。這些晶片的短缺是導致汽車業停産和蘋果無法滿足最新款iPhone需求的根源。

新冠疫情大流行引發了當前的晶片短缺,導致了晶片廠的關閉以及對在家辦公用品以及其他産品需求的激增。但這只是冰山一角。實際上,自2016年起,對新設備和二手設備的需求就一直在上升。

需求膨脹的一部分原因是過去五年裡物聯網的發展,安森美的首席執行官Hassane El-Khoury這樣認為。不僅許多我們買的東西中有晶片,許多産品中的晶片數量也比原來更多了。對安森美來說,一輛配備駕駛員輔助系統的電動車中的晶片的價值爲一輛沒有這種系統的汽油車的30倍。

晶片製造商正通過承諾生産比現在更多的晶片來響應所有這些需求,但現在生産出能夠滿足這麽多公司需要的晶片十分困難,甚至是不可能的,其中原因很多。

其一是對於那些製造微晶片的工廠來說,即使在最好的條件下,擴大産能也需要幾個月的時間,其中的部分原因是製造晶片的過程十分複雜,即使對於成熟工藝晶片也是一樣。

Flexciton公司(一家製作幫助晶片製造商優化其産品製造計劃的軟體的初創公司)的首席執行官Jamie Potter說,在12英寸的晶圓上用尖端技術製造晶片需要非常精確的雷射。這些雷射可以在厚度只有5納米或十億分之一米的微型晶片上創建功能,這只比一個單鏈DNA的寬度略大。這些晶片,包括蘋果和三星每次推出新機時的處理器在內,可能需要在一家晶片製造廠裡從不同的機器裡經過1000次工序。基於成熟工藝製造晶片要用到8英寸晶圓和晶片柵極寬度更寬,但仍需要在一種或另一種機器經過300次的工序。

這種複雜程度意味著即使一家初創的或經驗不足的晶片製造商能夠獲得晶片製造設備,它也很難製造出足夠好的晶片來盈利。即使是最好的晶片製造商平均也會拋棄掉其製造晶片的晶圓原料的10%。

隨著晶片短缺的加劇,對二手設備的競購戰也隨之加劇。例如,佳能FPA3000i4,一台用來蝕刻電路和晶片的1995年製造的二手光刻設備,在2014年10月只值10萬美元,今天則值170萬美元。

潛在的買家現在已經離場,因爲如果他們想要擴大産能來生産成熟工藝晶片的話就會面臨兩難的選擇:或者為二手設備支付過高的費用,前提是他們能找到一台這樣的設備;或者等待新設備,等待時間通常長達六個月以上。

台積電正在通過在日本建新工廠的方式來擴大産能生産成熟工藝晶片。而英特爾數據中心集團的副總裁Lisa Spelman說英特爾沒有計劃擴大産能來製造成熟工藝晶片,而是會繼續專注於製造最尖端的晶片。

繼續建立更多的晶圓廠來生産最新一代晶片以擴大全球總體産能有助於緩解晶片短缺。但要利用這些新産能,則要求製造商將其晶片設計工藝從成熟工藝轉移到新工藝,這既昂貴又耗費時間。例如,對汽車晶片製造商來說,每當他們推出新産品時,他們都必須驗證晶片的壽命和安全性。英特爾已經成立了團隊幫助汽車製造商向新的晶片工藝技術過渡。

在技術安全性和耐用性已被驗證的産品中,成熟工藝晶片技術更受歡迎。即使是晶片生産廠也對晶片短缺無能爲力。例如英飛淩,它有足夠的産能生産電源處理晶片,但無法獲得足夠的其自身系統也需要的成熟工藝微控制器晶片,這種晶片它長期以來一直外包給第三方製造商,如台積電

華爾街 台積電

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