半导体设备业兼并求生

特约撰稿人 莫大康

2011年全球半导体业经历了又一次震荡。日本311大地震及泰国洪灾的发生，加上全球经济的转弱，使得本不太高涨的全球电子产品消费市场再次蒙上阴影。因此全球半导体业在2011年呈现上半年优于下半年的非常规态势(通常是下半年优于上半年)。估计2011年半导体增长在1%左右，然而销售额己开始跃过3000亿美元大关。

2012年会怎么样？由于欧债危机等前景尚不明朗，大部分分析机构都不敢妄言。然而面对2012年半导体、面板、太阳能三大产业的严峻形势，业界认为景气快复苏会在2012下半年，届时半导体产业会先跃起，支撑力道来自于移动通讯应用市场的需求驱动。业界大胆估计，直到2015年，若按美元计价，未来智能手机、平板电脑和固态硬盘(SSD)总计对于半导体市场增长的贡献可达77%。

我们似乎在迷雾中看到了一线希望，认为2012年一定会好于2011年，全球半导体业会有个位数的增长，如Gartner预计会有2.2%的增长，WSTS预计增长2.6%，iSupplies及IC Insight的预测分别是3.2%和7%。

面对新的产业形势和日益严峻的挑战，半导体设备业清楚地认识到要打破现状就必须采用兼并的手段。

环境变化使产业生存艰难

在上述新的产业环境下，半导体设备业的生存十分艰难，如应用材料等公司，已经把它们的产品领域延伸至面板，光伏及LED之中。

半导体设备业自上世纪六十年代末从IDM业中独立剥离出来之后，由于处于产业链的上游，其沉浮一直牵动着半导体业的发展。业界坦言“一代设备，一代工艺，才有一代器件”。在半导体业的投资中几乎70%是用来购买设备，因此半导体业才有“吞金兽”的称谓。业界时而会抱怨半导体设备的价格太高，但终还是能够接受它，原因是目前的设备已经不单是一个硬件，而且包含着技术，即购买设备之后，可以保证一定实现某类工艺。另一方面，半导体设备的高价与其研发投入及人才投入分不开。

全球半导体业自2009年跨入32nm起，就进入了一个新时代。从设备业来看，它的特征可以做如下归纳：一是工艺的研发费用高耸，及半导体建厂的费用大涨，导致全球能够继续跟踪的厂家数量越来越少，估计在22nm及以下的客户全球仅存10家。二是193nm光刻，即便用上immersion技术，在28nm时已达极限。之后采用两次图形曝光等综合技术之后，才延伸至22/20nm，估计未来14nm是个坎，尺寸再往下走必须用新的光刻技术，如EUV、电子束直写等。尽管两次图形曝光技术有能力继续延伸摩尔定律，但是会带来光刻成本的迅速增高，导致未来工艺技术的进步在很大程度上会受到经济因素的限制。同样被业界看好的下一代光刻技术EUV，由于其高昂的价格，客户必须要在产品出货量足够大的前提下才愿意接受，因此总体上设备业面临投资减少的趋势。三是硅片直径向450mm过渡的动力虽然存在，但是仍显不足。全球目前已公布有450mm计划的厂商仅有英特尔与台积电。主要原因是设备厂商不愿为450mm设备多投入。研发450mm设备总共需要近200亿美元，未来的回报率可能存在问题。

然而分析半导体设备业，通过上世纪80年代以来不断的竞争与兼并，在每个设备类别中仅存下2～3家，但它们几乎都是佼佼者。如生产光刻机的厂商为ASML、Nikon、Canon;刻蚀机为Lam、Applied Materials、TEL;CVD设备为Novellus、TEL及Applied Materials等。此等垄断局面已经维持多年，业界深知要进一步打破现状，必须通过兼并手段。然而由于现存的设备厂家都具一定特色，都是经过激烈竞争之后的幸存者，导致全球半导体设备业之间的兼并大动作在2011年才得到爆发。

应用材料公司于2011年5月以49亿美元兼并了位居第八的Varian，一家离子注入机制造商。而Lam Research公司于12月以33亿美元兼并了位居第七的Novellus。这两次兼并大动作一定会成为半导体设备业中的佳话。

两次兼并各取所需各具特色

Lam Research兼并Novellus、应用材料兼并瓦里安都是业界看好的，而且他们的兼并会产生1+1>2的效果。

Lam Research与Novellus

其实Lam与Novellus两家设备公司都是非常优秀。从运营产品看，Lam以刻蚀和硅片清洗设备为主，而Novellus以CVD和金属化制程设备为主。此次Lam下决心花33亿美元，尽管价有点高，但是物有所值。而且业界预期它们的兼并会产生1+1>2的效果。

Gartner的Freeman认为，两家设备大厂之间的合并恐怕会遭遇一些文化方面的挑战。Lam的经营卓越(operational excellence)的公司文化，可能会让Novellus的老员工不太习惯。另外，他也很好奇双方的结合是否会让Lam的策略焦点偏离原先的核心竞争力──蚀刻技术。Freeman后指出，Lam与Novellus的合并可能会对其余几家半导体设备大厂带来冲击，例如ASM International，就会因为这桩合并案而被进一步孤立。

另外，这两家公司的合并将可提供除了化学机械研磨(CMP)之外的完整TSV制程解决方案，客户可以向应用材料或是Ebara等供货商采购CMP设备。因此，未来应用材料公司的TSV设备可能会受到影响。

应用材料与瓦里安

应用材料公司己经连续十八年在全球WFE前道设备的前10名中居首，它的担忧是尽力保持老大的地位。为此应用材料公司费尽心机，运用兼并是主要手段之一。应用材料公司的产品领域此前主要集中在Etch、CVD、PVD三大类。在半导体设备业发展到顶峰的上世纪90年代未，公司试图扩充产品范围，成为半导体设备业中的“全能超级王”。显然，应用材料会从相对弱势的产品类别下手，如光刻机、离子注入机、工艺检测、硅片切割、丝网印刷、涂胶显影设备等。其中有些产品是非常成功的，如HCT的硅片切割及欧洲Baccini的丝网印刷等，目前全球市场占有率都是。运用的方法都是采用兼并一家已具实力的公司，或者兼并几家不知名的但具技术潜力的以色列小公司，以应用材料的品牌进行销售。

但是采用兼并方法，即便是应用材料这样的顶级大公司也有遭到失败的事例。如它曾兼并Etec来发展电子束直写设备。当时应用材料的选择路径是超前的，无可挑剔的。因为在WFE设备中，光刻设备的比重占27%，是WFE中产值的类别。应用材料缺乏光刻类设备的经验，试图从头开始是不可能的。他们认为光学光刻方法的极限可能马上来临，必定要寻找新的替代方法，其中电子束直写技术的前景可观。因此应用材料把当时全球先进的电子束直写公司Etec买下。然而一方面由于光学光刻方法的不断进步，由248nm发展到193nm，又开发出immersion技术以及两次图形曝光技术，使得光学光刻技术一直能够延伸至今，22/20nm已无悬念，未来14nm也很有希望。而电子束直写技术却由于计算机技术的拖累，硅片出货量仅达每小时1～10片，无法满足半导体量产的需要，至今电子束直写技术仍在研发之中。

此次，应用材料公司运用大手笔，花49亿美元把目前离子注入机全球排名的瓦里安公司买下，可能圆了应用材料公司的离子注入机梦。业界的反映大部分是积极的，但也有少部分认为价格过高。据应用材料公司自称，瓦里安每年能为公司增值15亿美元。

如上所述，兼并是一种手段，成功或失败很大程度上取决于企业的行动方向及公司领导的执行力。半导体设备业经过这么多年的演变，其内在的竞争力变得十分强大。相信兼并手段将成为未来半导体设备业增长的主要动力，同时450mm硅片时代的到来也将推动半导体设备业的兼并。

设备观察

兼并将大行其道

张冬

有关450mm硅片过渡在业界一直争论不休。到今天为止持积极态度的已有三家，分别是英特尔、台积电及三星，18英寸晶圆生产从环保、经济上来看，都会比12英寸厂更有效率。

市场调研机构Gartner指出，在相同工艺条件下，450mm生产线的运作成本大约与300mm相比仅增加30%，但是由于硅片面积增大2.25倍，导致终芯片的制造成本下降，由此将激发产能扩充，以及更多的厂投入450mm硅片(估计全球有10家以上)。这样的过程导致450mm硅片的市场占有率将由小至大，如目前300mm硅片占总硅片出货量已超过60%。因此向450mm硅片过渡的关键在于成本下降，而且必须同时使芯片制造商与设备制造商实现双赢。2011年全球半导体设备业再次掀起兼并高潮。在摩尔定律逐渐接近终点的态势下，总体上半导体的投资可能会减缓，客户的订单数量会减少，这一切会给设备业带来新的挑战。而随着450mm硅片时代的到来也将推动半导体设备业的兼并。

任何公司由小到大，由弱到强的方法通常有两种。一种是依靠自身的品牌积累逐步发展壮大。另一种方式就是现在的主流方式，即不断地通过兼并行为来使企业迅速壮大。越是处于工业的下降期，企业之间的兼并行为越是加剧，这也是2011年全球半导体设备业兼并加剧的主要诱因。因为工业下降周期时的兼并代价要低很多。相信兼并将成为未来半导体设备业增长的主要手段。

专家观点

英特尔高级副总裁比尔·霍尔特

“半导体业从130纳米节点时就开始讨论尺寸缩小已经到其尽头。然而经过材料、工艺及设计的不断创新，半导体产业已经能延续到今天，未来更多的注意力会集中在器件功能的提高与应用需求的满足上。”

Lam副理事长史蒂夫·纽伯瑞

“今天芯片制造厂比2007年更赚钱，然而利润却集中在前5大厂家中。如在全球代工厂中，仅有台积电是赢利的。从代工的生存策略中我们可以发现，做成熟技术应该比做先进的工艺制程更好。全球NAND制造商中前4位都能实现赢利，但是DRAM就没有那么幸运，这就可能引发再次兼并重组。”

IBM副总裁伯尼·迈尔森

“半导体业走过50年可能已到了尽头，产业继续尺寸缩小已不再有效，它的先进性不再由制造工艺呈现，而是更多地依赖材料与基础科学的创新。IBM近日己成功研发出性能参数的小于10nm的石墨烯碳纳米晶体管CNTFET。在40nm石墨烯外延层上的RF FET的截止频率高达280GHz。另外，磁存储器已经证实到12个原子的存储单元能正常工作。”

IC Insights比尔·麦克林

“2011年全球半导体业总体实现了2%的增长，如果不将DRAM计算在内，半导体业有6%的增长。未来，半导体投资占半导体销售额之比将从19%下降到15%。全球前10大芯片制造商占全球300mm产能的84%。”