这一切，还得从那个叫张忠谋的大佬说起。

 

 

（一）晶圆代工之父

 

张忠谋功成名就，笑谈人生

 

张忠谋，祖籍浙江宁波，1931年生，台积电创始人，江湖人称“台湾半导体之父”。“忠”字且不论，毕竟各为其主。然而其作为生意人的“谋”字，可谓“谋之深者”，当之无愧。

 

张忠谋年轻时，哈佛呆了一年，又在麻省理工得了硕士学位。他与英特尔创始人戈登·摩尔同时踏入半导体行业；与集成电路发明者杰克.基尔比一起品咖啡。老张的起点，可以说是高出常人太多。

 

1958年，张忠谋27岁，加入了当时还未成气候的德州仪器。他花了14年的时间，当上了德州仪器的三把手。此时德州仪器的威名，已经无人不知，当时德仪全球有6万多名员工，其中半数都在老张麾下。

 

1985年，老张离开了德州仪器，回到台湾。并在两年后的1987年创办台湾积体电路制造公司（台积电），这一举动，重新定义了半导体行业。

 

以往半导体芯片企业的入行门槛极高，从设计到生产，动辄投入十几亿元。而老张的台积电，则是作为晶圆加工厂的角色出现，这完全是开创了一个崭新的行业。从此以后，设计公司只需负责设计，而代工厂则专门负责制造出符合要求的芯片、提高良率，这在很大程度上降低了双方公司的成本，也在一定程度上推动了IC领域的发展和成本、品质上的优化。江湖上便把“晶圆代工之父”的桂冠颁给了老张。

 

不过，有一个人听到老张这个“晶圆代工之父”的名头，或许要火冒三丈。这个人就是曹兴诚。

 

曹老板，祖籍山东济宁，比老张小了16岁。不过和老张不同，曹老板自小生在台湾，和老张后来去的台湾不一样。且曹老板出生贫寒，凭着优异成绩考入台湾大学电机系，后来进入新成立的台湾工业研究院，并从小研究员一路高升至电子所副所长。1983年，年仅33岁的曹兴诚在新成立的联华电子（台联电）当了副总经理。

 

曹老板平时言辞不多，但是意见不少，且有大格局。他在联电之时，就发现兼做IC设计和生产，非常辛苦，而且难以超越其他大公司。于是他在1984年，托人给老张带了一份“晶圆代工模式的企划书”，因为当时老张即将回台湾，曹老板希望能够得到老张的支持与帮助。

 

命运如同是一个调皮的孩子，无时无刻捉弄着人。1985年，老张正式辞去美国大企业高管的职务，回到台湾出任了台湾工业研究院院长，创办台积电，并兼任联电的董事长。老张把曹老板的套路拿来自己用了，曹老板强忍心头怒火，毕竟老张是自己的上司，“官大一级压死人”。

 

常言道“君子报仇，十年不晚”。曹老板终有一次出气的机会，只不过在90年代之前，他还要卧薪尝胆，眼睁睁看着台积电拿下英特尔的代工大单，而联电只能依旧做着设计加生产的苦差事。

 

曹老板在90年代后终于把老张从联电赶走，自己得位以后做起了朝思暮想的晶圆代工生意。他与老张并称台湾半导体界“双雄”，相互争斗了二十年。最终联电一直是千年老二，并且在2011年后曹老板因为“和舰案诉讼”的缘故，离开台湾，入了新加坡国籍。曹老板此时也已经放下许多，潜心玩起了自己喜欢的古董收藏。

 

曹老板与他的收藏品

 

（二）中国芯事

 

张汝京老爷子春风依旧

 

1977年，当老张在德仪呼风唤雨之时，他的公司里来了一个华人小伙，这个小伙当时刚到而立之年，他叫张汝京。小张和老张的命运，此刻便在冥冥之中纠缠在了一起。

 

张汝京出生在南京，1949年时候，还在襁褓之中的他被父母带到了台湾。他在1970年，于国立台湾大学获得机械工程学士学位，之后又去美国留学获得了硕士和博士学位。他以工程师的身份进入到德州仪器，而老张此时是他的老板的老板的老板。一个在天，一个在地。

 

张汝京在德仪工作20年后，在1997年提前退休，回到台湾创办了台湾世大半导体公司。他仅仅用了三年就带领公司实现盈利。然而当世大半导体本可以进一步发展的时候，世大大股东中华开发在2001年将该公司以50亿美元的高价卖给了竞争对手台积电。这一切，张汝京都蒙在鼓里。

 

张汝京意识到，这个局，是张忠谋和中华开发一起给自己下的。但是木已成舟，不能扭转。此刻，一个魂牵梦萦的念想，又出现在了张汝京的脑海。

 

爱国之心，思乡之情，一直蕴藏在张汝京的心中。之前在台湾办公司，他就想多招大陆工程师，以后可以回到大陆开展晶圆代工事业。只可惜，当时台湾当局的是李登辉、陈水扁之类小丑，张汝京并未如愿以偿。

 

张汝京在2000年回到大陆，4月份在上海创办了中芯国际。他从台湾挖来不少工程师，其中还有台积电的员工。这一步棋子，让张忠谋拍案而起，接下去就是连年的官司和口水战。

 

张汝京为大陆带来的，不光是一家公司，而是晶圆代工的成熟技术和坚实力量。

 

虽然因迫于压力，张汝京在2006年退出了中芯国际，但是他所做的一切国人都看在眼里，被尊称之为“大陆半导体之父”，我想并无不妥。

 

（三）8寸晶圆

 

晶圆

 

晶圆代工的江湖，依旧在血雨腥风。世界晶圆代工的格局，可不是海峡两岸的小打小闹。

 

还有诸如三星、英特尔等，都希望能够瓜分更多的市场份额。当这些大佬们尔虞我诈之时，不少终端却还在饱受缺货的困扰，究竟是为何？

 

1980年，6寸晶圆正式投产；1991年，8寸晶圆投入使用；2001年，开始步入12寸晶圆时代。

 

差不多每过10年，晶圆的尺寸就要在原有的基础上增加。晶圆直径越大，每片晶圆可以切割出更多的晶片，也能减缓材料和制成成本的增加幅度，使得晶片成本降低。更大尺寸的晶圆，其实也符合了摩尔定律的趋势：制程不断缩小，单位面积能容纳的晶体管数目不断增长。只有晶圆面积足够大，才能切出更多有用的晶片（晶圆边缘不平整且存在大量缺陷，一般用的都是中间部分），所以大家把重心都放到了12寸晶圆的生产上。

 

 

根据IC Insights预计，到2023年，全球较2018年将新增26座12寸晶圆厂，总数将达到138座。相比之下，在2018年底，全世界范围内有150座正批量生产的8寸晶圆厂投入运行，8寸晶圆厂的峰值为210座，如今已经减少了60座之多。

 

那么，既然12寸晶圆有那么多优点，为何8寸晶圆依旧有存在的必要，并且大家对于8寸晶圆的需求只增不减？

 

8寸晶圆相较于12寸晶圆，主要有2点优势：

 

1. 8寸晶圆已经形成了成熟的特种工艺

 

特种工艺技术能够使尺寸较小的晶粒包含较多的模拟内容，或支持较高电压。特种工艺技术包括高精度模拟CMOS、射频CMOS、嵌入式存储器CMOS、CIS、高压CMOS、BiCMOS和BCDMOS。这些特种技术对晶圆代工厂的工艺参数有较为严格的容差限制，常用的DC-DC转换器、马达驱动器、电池充电器IC一般都使用8英寸晶圆生产。

 

2. 大部分8寸晶圆产线设备已经折旧完毕

 

8英寸晶圆厂的产能在上世纪90年代末期开始提升，大部分晶圆厂现已完全折旧完毕，因此，8英寸晶圆产品在经营成本上极具竞争力。虽然当前设备供应商不再制造8英寸晶圆厂所用的新设备，但他们通常会与8英寸晶圆厂进一步合作，以极具成本效益的方式，使旧设备寿命延长10-15年。

 

所以由于8寸晶圆依旧能够发挥不可替代的作用，所以大家对其趋之若鹜。曾经被认为已经落后淘汰，哪知道却成了紧俏品。

 

只是大厂商投入12寸产线需要耗费巨大资金，所以往往会选择关掉8寸产线；同时，8寸产线的设备很多都年老难修，也进一步导致8寸产能不足。这些会带来相应下游产品的缺货、涨价。

 

（四）MOSFET缺货

 

大家对于2017年开始的MOSFET缺货记忆犹新，当时订货交期延长，现货缺货涨价。一时间整个市场为了MOSFET鸡飞狗跳。

 

MOSFET本身技术不高，应用量巨大，其生产依赖于8寸晶圆。所以8寸晶圆产能吃紧，MOSFET必然会缺货、涨价。

 

8寸晶圆对于MOSFET等功率半导体至关重要，且其用量趋势还在上涨。

 

 

由于8寸晶圆产线缺少，又在物联网兴起等强大需求背景之下，这为大陆本土的晶圆厂提供了发展机会。

 

前文讲到的中芯国际，目前在上海拥有一座8寸晶圆厂，另外在天津和深圳各有一8寸晶圆厂。

 

国内另一家企业华润微电子不得不提。在2009年在无锡落成一座8寸晶圆厂，之后于2017年通过股权划拨方式控股原中航（重庆）微电子有限公司。中航（重庆）本身也有一座月产3万片8英寸硅片的芯片制造工厂。目前华润微电子8 英寸晶圆制造产能约为133万片/年。在国内MOSFET销售方面，其份额为16亿元，仅次于英飞凌52亿元和安森美31亿元，虽然比之尚有较大上升空间，可是已经占据了国产MOSFET的大半壁江山。

 

根据SEMI的预测，2015-2020年，全球将有27个新的8寸晶圆厂投入运营。预计今年2020年的全球8寸晶圆产能将达到5.5M /wpe（预测全球实际需求高于2.5M/wpe），然而实际上，晶圆厂产能也并不能达到100%的产能，如果考虑到实际产出率，2020年8寸晶圆供应仍相当紧张。

 

MOSFET的主要应用是电源类以及电池保护板。有报道指出，MOSFET市场在2020年以后由于物联网、AI、5G等信息产业的大力兴起升至4%的年化增长速度，至2022年实现约85亿美元的市场规模，对应的复合年增长率为4.87%。需求将持续增值，导致产能更吃紧。

 

加上2020年开篇一个始料未及的新冠病毒疫情，为半导体行业增加了不少阻力。目前国内的疫情已经得到了很好的控制，可是欧美、日韩却大面积爆发，态势异常严峻，多国已经进入紧急状态。我们相信国产晶圆和MOSFET事业，可以在这多事之秋奋力前进，在2020以及将来为整个半导体行业发挥出更大的力量！

 

本文授权转载自芯世相（ID：xinpianlaosiji），作者：芯片超人。谢谢！

 

 

推荐阅读：