新冠肺炎（COVID-19）的影響涉及各個方面，當然半導體行業也不例外，如最尖端的細微化技術發展停滯、無法採購生產設備，這是半導體行業目前面臨的最大問題。本文就為何會出現這種情況、未來如何發展，展開論述。
在全球抗擊疫情的大環境下，半導體生產行業將會如何發展？此外，新一代的技術研發、設備投資將會如何發展？同時，與“Before COVID-19 ”相比，疫情結束後，也就是“After COVID-19”，將會產生什麼變化？是一切恢復原樣？還是發生顛覆性的變化？
接下來，我們來分別看看DRAM、NANA性閃存、Foundry、處理器等各種半導體的生產情況。
存儲、晶圓廠和處理器受影響不大
圖1是各家DRAM企業的銷售額排名及推移。2012年，爾必達（ELPIDA）倒閉、且在2013年被美國Micron Technology（鎂光科技）收購，後來DRAM的生產集中在Samsung Electronics（43.5％）、SK Hynix（29.2％）、Micron（22.3％）三家巨頭公司，2019年第四季度（Q4）三家公司合計佔據了全球85%的份額（括號內為2019年第四季度的市場佔比）。
圖1：各家DRAM企業的銷售額佔比
由於韓國成功控制了新冠肺炎的蔓延，三星、SK海力士的工廠得以順利生產DRAM。此外，Micron的廣島工廠（原爾必達）、臺灣Rexchip Electronics以及Inotera Memories等地區也由於沒有發生過激現象（Over Shoot），因此量產工廠正常運營。
以上廠家中最有可能受到新冠肺炎“襲擊”的就是SK海力士的位於中國江蘇省無錫市的工廠，但是，此工廠的運營並沒有產生問題，反而在4月18日公佈說要投資9,500億韓元將工廠擴大1.5倍。（MK NEWS，4月22日）
另一方面，NAND的情況如何呢？（如圖2）從市場佔比的高低來看，三星（35.5％）、鎧俠（原東芝存儲半導體，18.7％）、西部數據（WD、14.7％）、鎂光（11.3％）、英特爾（9.7％）、SK海力士（9.6％）（括號內為2019年第四季度的市場佔比）。
圖2：各家NAND企業的銷售額佔比
其中，業界曾普遍認為三星位於中國西安的工廠最危險，然而卻沒有聽說西安工廠的稼動率下降。當然，韓國NAND的量產工廠並未受到影響。SK 海力士一樣未受到影響。
此外，鎧俠和西部數據的四日市工廠也在實施遠程辦公、上班前測量體溫等措施的同時，繼續保持生產。作為Micron的新加坡主力工廠，有員工感染新冠肺炎而受影響，臺灣的工廠由於控制了新冠肺炎，因此NAND工廠正常運營。
從目前來看，雖然發生了新冠肺炎，而DRAM、NAND的生產卻比較順利。
來到晶圓廠方面，圖3 是TSMC最近6年的細微化發展推移圖。TSMC在2019年順利地量產了7納米工藝（N7），將EUV（極紫外光刻，Extreme Ultra-violet）應用於孔徑的N7+也順利地啟動，且應用於華為手機的AP（Application Processor）。
圖3：TSMC最近6年的細微化推移（按季度計算）
2020年，TSMC將會量產在孔、排線上都適用EUV的5納米工藝（N5）。N5的研發已經結束，且沒有受到新冠肺炎的影響，按計劃量產。Apple的“iPhone”AP（Application Processor）、華為手機的新一代手機AP 應該都會採用N5。
臺灣是成功控制疫情、且感染人數較少的地區之一，3月18日TSMC的一名員工感染新冠肺炎，引起了一些騷動（日經新聞3月19日）。此名感染者已經住院接受治療（據說不是技術人員，是業務相關的員工）。此外，密切接觸的約30名員工已經按照臺灣當局的指示實施隔離14日。據TSMC表示，這並沒有對Foundry的生產產生影響。
圖4是英特爾、AMD的銷售額推移，英特爾在2016年第三季度的銷售額佔比最大達到82.5%，後來逐漸減少，與頂峰時相比，2019年第四季減少了14.1%，下滑至68.4%。反而AMD的市場佔比上升至31.5%。
圖4：英特爾、AMD的銷售額佔比。
英特爾的市場佔比之所以下滑並不是新冠肺炎的影響。在2016年英特爾並沒有成功從14納米發展到10納米，後來，雖然14納米在“延命”，為了提高處理器的性能，增加了核（Core）的數量。結果，處理器的芯片尺寸增大，而從1個晶圓上獲得的芯片數量就減少了，因此處理器的出貨數量驟減。
另一方面，AMD將尖端處理器的生產委託給TSMC。而TSMC將AMD的處理器安排在順利啟動的N7工藝中生產，進一步縮短英特爾與AMD的差距。
新冠肺炎的蔓延很可能會加速以上這種傾向的發展。也就是說，英特爾在愛爾蘭、以色列、美國三個國家生產處理器，而美國已經宣佈進入緊急事態，這很可能對英特爾的生產造成影響。另一方面，AMD的生產委託給了TSMC，因此受新冠肺炎衝擊的可能性較低。
換而言之，英特爾正在從處理器霸主的“寶座”上逐步下跌—這絕對不是誇大其詞！
至此，我們見證了各種半導體的生產和製造，如今，卻沒有出現因新冠肺炎導致某某半導體工廠停產的新聞。對各家工廠來說，只要晶圓、光刻膠、溶液、漿料（Slurry）等材料的供給正常，生產都可以正常運營。
那麼，新冠肺炎究竟會引起什麼問題呢？
疫情引起的問題1：無法採購生產設備
上文中我們提到TSMC順利啟動了N5的量產，後來，TSMC又計劃啟動N5的優化版—“N5+”。“N5+”的生產設備幾乎與N5一樣。導入設備、投入晶圓，然後N5+才能啟動。
然而，筆者卻聽說TSMC無法導入N5+的設備，究竟原因何在？
據筆者調查，原因在於美國的加利福尼亞州的封城政令。也就是說，原因在於總部位於加利福尼亞州的設備廠家--Applied Materials、Lam Research、KLA的員工不得不居家辦公。如果員工居家辦公，設備就無法生產。
此外，ASML旗下曝光設備的光源廠家—Cymer的總部也位於加利福尼亞州的聖地亞哥，他們應該也實施了居家辦公。如今，EUV光源採用的是Cymer的產品，因此，TSMC不得不推遲把20多個EUV導入到N5+的計劃。
無法導入設備的不僅是TSMC，這是所有半導體廠家面臨的嚴重問題。如果加利福尼亞州不解除封城的禁令，美國就無法生產設備、配件。
疫情引起的問題2：無法研發新一代的技術
筆者從加利福尼亞州的居家辦公的某位朋友（系某大型生產設備廠家的員工）處瞭解到，“由於居家辦公、無法做現場演示（Live Demo）”。
所謂現場演示（Live Demo）指的是，半導體廠家為研發新一代產品的工藝流程（Process Flow），通過使用設備廠家的設備，來進行主要工序的加工、討論。設備廠家根據現場演示的結果，開發最合適的工藝，然後生產適應於此工藝的生產設備。
半導體廠家將試做設備（被稱為β機）導入到R&D中心，並與設備廠家協力進行實驗，設備廠家依據實驗結果，進行量產設備（被稱為γ機）的生產。
然而，如今，那些總部位於加利福尼亞州的設備廠家無法進行現場演示。此外，設備廠家的技術人員也無法為了與半導體廠家進行共同研發而跨國出境。因此，新一代設備的研發將會停滯。
如果新冠肺炎持續發展下去，最尖端的細微化技術的發展也會停滯。甚至摩爾定律也有可能停滯。
疫情引起的問題3：日本的中小型企業是“瓶頸”
如果把日本、韓國、中國臺灣、中國大陸定義為東亞的話，全球半導體的生產中心就集中在東亞，日本供給生產設備（包括設備的配件、零部件）、原材料，韓國供應存儲半導體，TSMC等臺灣企業生產邏輯半導體，而以上這些產品都彙集到臺灣鴻海的中國工廠裡，組裝成各種電子設備（如圖5）。
圖5：東亞各地區的特徵、作用
在筆者之前的文章中曾提到日本有可能成為半導體發展的“瓶頸”，如今日本全國進入緊急狀態，情況十分嚴重。
比方說，幹蝕刻（Dry Etching）設備、CVD設備由約3,000個零部件構成，其中，搭載晶圓的靜電卡盤（Chuck）、陶瓷加熱器（Ceramic Heater）、真空泵、各種電源、有害氣體排除設備等基本由東證一部的上市企業生產，雖然由於新冠肺炎的影響，銷售額可能會降低，但是不會倒閉。
但是，以上重要的零部件基本由幾十個細小的零部件組成的，如果再考慮其他的細小零部件，基本都是由日本的中小型企業生產的。這些中小型企業生產的產品被大部分日本、歐洲、美國的生產設備採用，此外，關於日本的具有壓倒性優勢的半導體材料而言，很多原料都十分依賴日本的中小型企業。
安倍政權宣佈說，針對緊急事態宣言，推出高達108兆日元(約人民幣7.01萬億元)的抗擊疫情“經濟政策”，對中小型企業最多支援約達200萬日元（約人民幣12萬）的現金。但是，申請政府支援的“門檻”很高，中小型企業能否受益，不得而知。
假設一種情況：有的企業雖然規模較小，而生產的零部件、材料的市場佔比卻較高，又不幸因疫情而倒閉的話，這將會直接與半導體生產設備“掛鉤”，也將導致無法供給半導體材料。如果無法生產半導體設備，那麼半導體廠家自然無法進行設備投資。而且，如果半導體材料無法供給，工廠自然會停工。這意味著全球半導體行業的崩塌。
疫情後的世界是怎樣的？
2001年IT泡沫破裂，2008年發生了“雷曼衝擊”，2011年東發生了東日本大地震。而且，2020年發生了新冠肺炎疫情。全球範圍內，每十年發生一次重大事件或者災害。
然而，半導體行業卻在持續增長（如圖6）.2018年全球半導體出貨金額約為4,687億美元（約人民幣32,809億元），出貨數量約為1兆44億個，兩個數字都刷新了歷史新高值。全球人口約為77億，換算下來，幾乎每人每年約消耗61美元、130個半導體。
圖6：全球半導體的出貨金額、數量
半導體對人類文明的進步極其重要，而且其重要性逐年提高！半導體行業不會因為新冠肺炎的影響而崩盤。
那麼，半導體行業究竟會如何發展呢?
一般情況下，大事件、災害首先襲擊的是弱者！就半導體行業而言，生產半導體設備的零部件、材料的中小型企業屬於弱者！位於TOP等級（Hierarchy）的企業應該儘量掌握某些提供不可替代產品的供應商的財務情況。根據需要，有必要對這些供應商實施救援、收購。如果不採取一些對策，企業將無法生產出完整的產品。
另一方面，可能也會有企業把新冠肺炎當成史無前例的“下克上”的絕好機會。就處理器而言，AMD可能會奪取英特爾的一部分市場份額，且英特爾的市場佔比在不斷下滑。此外，就半導體的生產設備中的幹蝕設備而言，東京電子可能會奪取Lam Research的一部分市場份額。就EUV曝光設備而言，可能會有客戶採用日本的Gigaphoton株式會社的光源，而不是Cymer。
轉自丨eetimes.jp
作者丨湯之上隆
譯者丨半導體行業觀察
研究所簡介
國際技術經濟研究所（IITE）成立於1985年11月，是隸屬於國務院發展研究中心的非營利性研究機構，主要職能是研究我國經濟、科技社會發展中的重大政策性、戰略性、前瞻性問題，跟蹤和分析世界科技、經濟發展態勢，為中央和有關部委提供決策諮詢服務。“全球技術地圖”為國際技術經濟研究所官方微信賬號，致力於向公眾傳遞前沿技術資訊和科技創新洞見。
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