據(jù)日經(jīng)報道，過去兩年，由于需求旺盛，二手芯片制造機的價格飆升，尤其是在中國，預計中國今年將占全球芯片產(chǎn)能的五分之一。據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，用于將電路蝕刻到硅片上的二手光刻機價格翻了一番。
這一蓬勃發(fā)展的市場反映了汽車和家電芯片生產(chǎn)的高水平投資，與智能手機的高端芯片相比，這是一個不太先進但仍然有利可圖的領域。
“這是二手半導體生產(chǎn)機械前所未有的繁榮，”二手芯片制造設備供應商 SurplusGLOBAL Japan 的高級副總裁 Shuji Kumazawa 說。他補充說，一旦商品一上市，買家就會出現(xiàn)。
隨著芯片短缺的持續(xù)，芯片制造商正在擴大現(xiàn)有的生產(chǎn)線并建造新的生產(chǎn)線。日本半導體設備協(xié)會估計，在截至 3 月 31 日的財年中，日本制造的芯片制造設備銷量達到創(chuàng)紀錄的 3.35 萬億日元（260 億美元），比 2020 財年增長 41%。
“新產(chǎn)品的交付時間已經(jīng)從一年延長到大約一年半，”一家租賃公司的代表說。
芯片制造商爭先恐后地解決新設備的更長等待期。臺積電 CEO 魏哲家在上周的財報電話會議上表示，這家全球頂級合同芯片制造商 已派出“多個團隊”協(xié)助機器供應商。
使用過的設備可以在一個月左右的時間內(nèi)獲得。租賃公司和經(jīng)紀人從先進的芯片制造商那里購買不再使用的機器，然后將它們轉(zhuǎn)售給商品級船舶制造商。
“老實說，我們更喜歡新機器，但為了應對客戶產(chǎn)量的突然增長，我們選擇了二手替代品，因為它們可以快速采購，”一家芯片制造商的代表說。
二手設備的價格根據(jù)其狀況和使用年限而有所不同。
租賃公司 Mitsubishi HC Capital 的一位銷售代表說：“在最高端，有些產(chǎn)品的價格甚至翻了五倍?！?br/>用于 200 毫米晶圓的傳統(tǒng)機器的短缺尤其明顯。雖然智能手機和類似設備通常使用 300 毫米晶圓的芯片，但 200 毫米晶圓仍用于制造汽車和電器的芯片。
自 1990 年代以來，用于 200 毫米晶圓的機器一直是主流，因此在二手市場上出售的許多機器已有二十多年的歷史。
即便如此，“在某些情況下，它們的價格與新產(chǎn)品時的價格相同，”一位消息人士說。
中國在傳統(tǒng)芯片的生產(chǎn)線上投入了大量資金。
根據(jù)半導體行業(yè)集團 SEMI 的數(shù)據(jù)，在 2020 年超過 30 億美元之后，預計 2021-2022 年全球?qū)?200 毫米晶圓廠設備的投資將達到 50 億美元。預計今年中國將占全球產(chǎn)能的 21%，成為領先地區(qū)。
特別是，隨著電動汽車的興起，功率半導體的產(chǎn)能正在增加。整個功率芯片生產(chǎn)系統(tǒng)經(jīng)常被收購。
“即使價格很高，采購活動也變得引人注目，”三井住友金融和租賃的一位銷售經(jīng)理說。
對傳統(tǒng)芯片生產(chǎn)線的火熱投資為日本供應商提供了商機。在先進的極紫外光刻 (EUV) 設備方面，荷蘭供應商 ASML 擁有壟斷地位。但尼康和其他日本同行在 i-line 等舊標準中占有很高的份額。
由于新的需求，尼康決定在 2024 財年之前推出新的 i-line 設備。
二手半導體設備供應商 Hightec Systems 的首席執(zhí)行官 Moriaki Abe 表示，二手芯片制造機器的價格“可能會在今年年底之前繼續(xù)保持高位”，這與普遍持有的觀點相呼應。
半導體設備公司：訂單暴漲，供不應求
各家半導體設備廠家的訂單金額在不斷增長。ADVANTEST CORPORATION（愛德萬測試）、SCREEN HD（斯庫林集團）的半導體生產(chǎn)設備事業(yè)部（SPE）、DISCO（迪思科）的7月一一9月期間的合計開口訂單（Open PO，未交貨訂單）金額較4月一一6月期間增長了32.3%，且是上年同期的2.8倍，為5,478億日元（約人民幣301.29億元），為歷史最高值。在全球半導體供給不足的背景之下，各家訂單持續(xù)保持良好，然而半導體設備廠家的生產(chǎn)能力、零部件采購能力遠遠跟不上生產(chǎn)。各家公司都在為如火如荼地加速生產(chǎn)。
三家半導體生產(chǎn)設備廠家的開口訂單金額（億日元）
愛德萬測試的吉田芳明社長表示：“要生產(chǎn)我們公司的半導體測試設備，需要約50萬個零部件，這是汽車的10倍左右。我們的訂單一直在飆升，生產(chǎn)遠遠跟不上訂單” 。與在今年7月份做的預測相比，愛德萬7月一一9月期間的總訂單實際金額增長了1,050億日元（約人民幣57.75億元），增至2,038億日元（約人民幣112.09億元）。
主要原因如下，受到零部件供給不足的影響，愛德萬測試設備的交貨期越來越長，多數(shù)客戶為了確保可以采購到設備、緊急下單。此外，吉田社長還表示：“我們一直在請求供應商優(yōu)先為我們供貨，甚至出動了所有董事向供應商說明半導體的生產(chǎn)是多么重要”。
SCREEN HD的專務董事兼首席財務官（CFO）近藤洋一就目前的情況，指出：“我們預計，10月一一12月期間的訂單與4月一一6月、7月一一9月保持一致，且2022年1月一一3月期間的訂單情況依舊會良好”。7月一一9月期間，SPE業(yè)務的訂單總金額、開口訂單金額都達到了歷史最高值。在2022年3月末時間點，“S CUBE 3（日本滋賀縣彥根市）”生產(chǎn)據(jù)點的產(chǎn)能將較7月一一9月增長10%。
迪斯科受到人員不足的影響，開口訂單一直在增加。關家一馬社長表示：“全部交貨目前的開口訂單，需要花費一年的時間”。迪斯科不僅在籌備員工宿舍、解決遠距離通勤員工的上下班問題，也在計劃安排2022年新招到崗的應屆畢業(yè)生支援生產(chǎn)。
全球最大的曝光機廠家一一荷蘭ASML的開口訂單金額達到了196億歐元（約人民幣1,470億元），與7月一一9月期間的訂單金額（61億7,900萬歐元，約人民幣463.43億元）相比，幾乎膨脹了三倍。此外，ASML還計劃2025年生產(chǎn)的EUV設備數(shù)量較2020年增長兩倍甚至更多，且DUV（深紫外光）曝光設備的生產(chǎn)數(shù)量也要增至1.5倍甚至更多。
自2020年下半年以來，得益于第五代移動通信（5G）的普及，IoT（物聯(lián)網(wǎng)）的發(fā)展、新冠疫情帶來的“宅經(jīng)濟”的“恩惠”，各家公司的訂單都穩(wěn)步增長。
也有可能是受到了需求的反作用的影響。樂天證券經(jīng)濟研究所的今中能夫首席分析師指出：“各家公司雖然可能會針對每個季度的數(shù)字進行調(diào)整，但也很難恢復至疫情之前的水準”。不僅5G、數(shù)據(jù)中心方向的尖端半導體需求旺盛，用于汽車、家電等方向的通用型半導體也開始從“以往的40納米一一50納米制程，逐步移向20納米制程”（今中能夫首席分析師）。因此，半導體生產(chǎn)設備方向的投資還會繼續(xù)火熱。
SCREEN HD的近藤CFO指出：“2023財年（2022年4月一一2023年3月）的業(yè)績至少會超過2022財年（2021年4月一一2022年3月）的業(yè)績，即使會調(diào)整業(yè)績數(shù)字，但在2024財年也不會是歷史最低值”。半導體生產(chǎn)設備廠家能否解決零部件不足、人手不足等問題？能否將半導體廠家的旺盛需求與自家業(yè)績相關聯(lián)？各家半導體設備廠家都已經(jīng)鉚足了勁、整裝待發(fā)！
現(xiàn)在世界都在渴望半導體芯片，但并非所有半導體都需要采用尖端技術制造，尋找仍然可以生產(chǎn)芯片的舊設備的競賽正在進行。
Stephen Howe是一位昂貴古董經(jīng)銷商，這些古董的機械復雜度幾乎深不可聞，受到了來自發(fā)達國家?guī)缀趺總€角落、眼光敏銳、財力雄厚的客戶的追捧。人們對他的商品的需求空前高漲，但他仍感到沮喪：需求遠遠超過供應，他幾乎不可能找到東西出售。
Howe先生買賣的不是古董手表或老爺車，而是制造微芯片的設備，這種設備近來非常稀缺。他銷售的機器往往至少有10年的歷史，因為三星(Samsung)、英特爾(Intel)和臺積電(Taiwan Semiconductor Manufacturing)等資金最雄厚的芯片制造商持有新芯片制造設備的時間大約是10年。但他們可能更老。
2020年和2021年的芯片嚴重短缺，已經(jīng)削弱了從汽車到智能手機等各種產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。據(jù)許多分析師和半導體制造商以及Howe說，制造微芯片的二手設備的缺乏是芯片短缺變得如此嚴重的原因之一。
我們通常把微芯片和最新最偉大的技術聯(lián)系在一起，但事實證明，我們使用的產(chǎn)品中的大多數(shù)芯片都是用較老的制造技術制造的。沒有人確切知道世界上有多少微芯片是在二手設備上制造的，但SDI Fabsurplus的老板Howe估計，這一比例可能高達三分之一。
技術咨詢公司CCS Insight的研究主管Wayne Lam表示，全球半導體行業(yè)一半以上的收入來自這些老式芯片。盡管這些芯片單獨比作為智能手機和筆記本電腦“大腦”的高端處理器便宜得多。一款新的、先進的英特爾筆記本電腦處理器芯片售價數(shù)百美元。相比之下，許多老一代芯片只需幾美元，有些只有幾便士那么小。
這些使用更成熟技術的芯片用于手機和汽車的攝像頭和其他傳感器、電源處理電子產(chǎn)品、工廠設備的邏輯控制器、使無線通信成為可能的芯片。這些芯片的短缺是汽車制造業(yè)停工和蘋果公司無法滿足最新款iPhone需求的根源所在。
疫情引發(fā)了目前的芯片短缺，導致對這些芯片的制造和封裝至關重要的工廠關閉，以及對在家辦公設備和其他使用這些設備的產(chǎn)品的需求激增。但這只是故事的一部分。
一個長期的趨勢是，在你能想到的每一個電子設備中，對微芯片的需求不斷擴大，而且永不滿足，多年來，微芯片供應鏈中處于核心地位的設備的供應鏈一直處于松弛狀態(tài)。
Howe于1998年創(chuàng)辦了自己的公司。他說，半導體行業(yè)通常會經(jīng)歷繁榮和蕭條的周期，然后他位于意大利、馬來西亞和德克薩斯州的倉庫會先裝滿，再清空。但他說，從2016年開始，對制造芯片的新舊設備的需求都在增長。
Onsemi工廠生產(chǎn)的芯片功能比最先進技術的芯片大100倍
Onsemi的首席執(zhí)行官Hassane El-Khoury)示，需求的膨脹部分是由于過去5年左右“物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展。該公司是一家專門從事汽車和工業(yè)應用電源和傳感技術的半導體制造商。
這不僅僅是因為我們現(xiàn)在買的很多東西都有芯片，而且其中一些東西的芯片比以前多得多。El-Khoury先生說，對于Onsemi來說，帶有駕駛員輔助系統(tǒng)的電動汽車的芯片價值是沒有這種系統(tǒng)的汽油驅(qū)動汽車芯片價值的30倍。芯片需求還來自移動設備的普及和對更多服務器(也就是云計算基礎設施)的需求。
根據(jù)半導體行業(yè)協(xié)會(semiconductor industry Association)的數(shù)據(jù)，在最新的可獲得數(shù)據(jù)的2021年第二季度，半導體行業(yè)售出的芯片數(shù)量超過了歷史上任何時候。
資料來源:半導體行業(yè)協(xié)會，世界半導體貿(mào)易統(tǒng)計
芯片制造商正通過承諾生產(chǎn)比以往更多的芯片來回應所有這些需求，但出于以下幾個原因，要想提高許多公司現(xiàn)在需要的芯片的生產(chǎn)是困難的，甚至是不可能的。
其一是，即使在最好的情況下，擴大晶圓廠(制造微芯片的工廠)的產(chǎn)能也需要數(shù)月時間，部分原因是制造芯片的復雜性幾乎令人難以置信——即使是那些使用較老技術的芯片。
用尖端技術在12英寸的純晶體硅圓上制造芯片，這種圓被稱為“晶圓片”，需要精確到可以在只有5納米(十億分之一米)厚的微芯片上制造出特征——僅比單鏈DNA的寬度略大一點。Flexciton的首席執(zhí)行官Jamie Potter說，蘋果(Apple)和三星(Samsung)在推出新手機時所吹捧的處理器，這些芯片可能需要在芯片制造廠內(nèi)的不同機器上進行1000多次掃描。Flexciton是一家初創(chuàng)公司，主要生產(chǎn)幫助芯片制造商優(yōu)化制造計劃的軟件。Potter補充說，基于舊技術制造芯片需要8英寸的晶圓和多倍厚的電路，但仍然需要通過這種或那種機器多達300次。
這種程度的復雜性意味著，即使一家初創(chuàng)企業(yè)或經(jīng)驗不足的芯片制造商能夠獲得芯片制造設備，也可能無法生產(chǎn)出足以盈利的芯片。即使是最好的芯片制造商，平均也會扔掉他們生產(chǎn)的10%的芯片，而要達到這么低的比例需要相當多的專業(yè)技術。
Howe說，隨著芯片短缺的加劇，對二手設備的競購戰(zhàn)愈演愈烈。例如，佳能FPA3000i4是一款1995年生產(chǎn)的光刻設備，用于在芯片上蝕刻電路，2014年10月它的價值只有10萬美元，而現(xiàn)在已經(jīng)漲到了170萬美元，他補充道。
如果想要擴大舊芯片的生產(chǎn)能力，潛在的買家現(xiàn)在面臨著一個艱難的選擇：要么為舊設備支付高昂的價格(假設他們甚至可以找到它)，要么進入新設備的等待名單，這往往會延長到6個月甚至更長時間。
臺積電正在日本建造一座新工廠，以擴大舊芯片的生產(chǎn)能力。英特爾數(shù)據(jù)中心集團副總裁斯貝爾曼(Lisa Spelman)說，英特爾沒有為老式芯片增加產(chǎn)能的計劃，將繼續(xù)專注于制造尖端芯片。
她補充稱，繼續(xù)建造更多生產(chǎn)最新一代芯片的晶圓廠，可能有助于提高全球整體產(chǎn)能，從而緩解芯片短缺問題。但Gartner負責半導體和電子行業(yè)的分析師高拉夫?古普塔(Gaurav Gupta)表示，要想利用這種更新的產(chǎn)能，就需要制造商將其芯片設計從舊技術轉(zhuǎn)移到更新的技術上。這既昂貴又耗時，部分原因是汽車芯片制造商在每次生產(chǎn)新一代芯片時，都必須驗證芯片的壽命和安全性。英特爾已經(jīng)成立了一個團隊，幫助汽車制造商過渡到更新的芯片技術。
在Onsemi制造工廠的受控光環(huán)境中的制造操作人員。黃色的光是用來防止感光材料在短波長的光下不必要的曝光。
英飛凌(Infineon)的一位發(fā)言人說，在技術經(jīng)過安全性和耐久性認證的產(chǎn)品中，較老的芯片技術更受青睞。英飛凌為汽車行業(yè)生產(chǎn)各種芯片。她補充說，控制汽車頂燈的電子設備，或者控制自動窗戶的芯片，都不需要采用最新的芯片技術。
除非芯片供應商更新更多的產(chǎn)品，至少更新一些制造技術。Gupta說28納米水平是最理想的，原因有很多——老款芯片的晶圓廠都在爭奪容量，老款芯片通常有高達140納米寬的個別特征。
即使是制造芯片的公司本身也受到芯片短缺的影響。以英飛凌為例，該發(fā)言人說，英飛凌有足夠的能力生產(chǎn)自己的電源處理芯片，但其系統(tǒng)也需要老式的微控制器芯片，而且英飛凌長期將這些芯片外包給臺積電等第三方制造商。
CCS Insight的Lam先生說，疫情帶來的供應沖擊和需求激增，再加上多年來對芯片及其制造工具的需求不斷增長，代表著“整個半導體供應鏈的徹底重置”。“就規(guī)模而言，我認為人們還沒有意識到它有多么引人注目，”他補充道。
來源：半導體行業(yè)觀察
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