半导体为何突然下跌

最主要因素是占半导体存储器4成的智能手机市场的异变和没有降温迹象的中美贸易摩擦隐忧。全球智能手机供货量2018年1-9月同比减少4%。自2007年苹果推出“iPhone”以后手机市场保持了迅速扩大的势头，缺少明显的技术创新，再加上市场也日趋饱和今后难以期待明显增长。

半导体市场到2016年之前一直徘徊在3000亿美元左右，到2017年增长2成，突破了4000亿美元。2018年也有望维持15%左右的增长。半导体产业存在着以2-3年为阶段的“硅周期”，随着个人电脑的代际更替和半导体功能提高，半导体产业也会反复出现繁荣和萧条的周期性。

但是，谷歌等美国IT巨头拉动的数据经济圈不断扩大。“物联网(IoT)”也取得进展，近年来越来越多的观点认为，半导体已经进入高增长长期持续的新阶段。

扩展资料：

《日本经济新闻》报道称，此前保持迅速增长的世界半导体市场将迎来转折点。存储器市场此前被认为2019年将增长约4%，但在最近的调查中转为预计减少0.3%。智能手机市场的缩小和中美贸易战正在投下阴影，供需平衡的恶化也在招致价格下跌。

2017年首次突破40万亿日元的半导体市场出现的异变暂时性的调整局面，在世界扩大的数据经济圈将影响市场的走向。世界半导体贸易统计组织将2019年半导体存储器增长率预期从6月时的增长3.7%下调为下降0.3%。半导体整体的预期也从增长4.4%下调为增长2.6%。占整体3成的存储器状况低迷拉低了预期。

参考资料来源：人民网-日媒：半导体产业的“超级周期”面临拐点

半导体中钴元素对非金属的影响深远，以半导体为根基的第三次产业革命浪潮在人工智能和大数据的助力下不断引爆，但眼见摩尔定律濒临极限，新材料的革新势必再上一个阶梯。从 1997 年 IBM 以“铜”取代“铝”后，二十年后的今天，属于“钴”的时代在半导体产业正式登场，将挑起产业转折点的跨时代任务！

半导体产业在这几年有不少关键转折点出现，但多半是在晶体管架构、设备技术上，如 3D 立体式鳍式晶体管 FinFET 接棒 2D 平面晶体管架构、 3D NAND 架构取代传统的 2D NAND 技术，这种立体式架构的革新让半导体制程顺利走入 14/16 纳米等高端技术。

另外，荷兰企业 ASML 的 EUV 光刻机即将在 7 纳米工艺技术上实现量产，这些都在半导体行业中都具有跨越时代的意义，值得历史留名，也因为有这些转折点的产生，摩尔定律的生命因此延续。

短短数年，我们经历了 FinFET 、 EUV 光刻机的成功，而半导体产业的下一个转折点其实就在不远处，会是由新材料的革新接棒，“钴”时代即将登场，逐渐终结“钨”和“铜”的时代。

10 纳米和 7 纳米节点进入钴导线时代，设备龙头应材推动产业革命的到来

随着半导体制程朝 10 纳米以下发展，原本以“铜”作为导线材料开始暴露导电速率不足等缺点，让制程工艺技术在 10 纳米、 7 纳米节点上遇到瓶颈，因此半导体大厂和设备大厂纷纷投入新材料研发，突破半导体制程技术的限制。

美国公司应用材料（Applied Materials, Inc）是全球半导体设备龙头，每年投入的研发经费十分可观，也是最早投入以“钴”作为导线材料取代传统“铜”、“钨”的半导体技术大厂之一，现在，这样的产业革命已经即将要落实在商用化芯片，具有划时代的意义！

在 10 纳米、 7 纳米等先进工艺下以“钴”作为导线材料，可以达到导电性能更强、功耗更低，芯片达到体积更小的目标，应材解释，这就是推动“PPAC”（效能 performace、功耗 power、面积 area、成本 cost）不断往前，未来甚至往下做到 5 纳米、 3 纳米工艺节点。

应用材料解释，不像是晶体管的体积越小，效能会越高，在金属镀层的接点和导线上，反而是体积越小，效能越差，如果把导线比喻成吸管，吸管越小是越容易阻塞，因此，导线材料的选择上有三个关键参考点，分别是填满能力、抗阻力、可靠度。

在 30 纳米以上的工艺技术，“铝”在填满、可靠度两方面表现不佳，但“铜”则是十分称职，因此仍扮演很重要的材料。

然进入 20 纳米以下高端工艺后，无论是钨、铝、铜的表现其实都不理想，相较之下，“钴”在填满能力、抗阻力、可靠度三方面是异军突起，尤其在半导体 10 /7 纳米以下的高端技术，“钴”是新一代导线材料之王。

图丨钨铝铜钴的比较

应材分析，晶体管的关键临界尺寸（Critical Dimension）是在 15 纳米左右，意思是到了该尺寸时，钴与铜的性能参数比达到交叉点，而所谓晶体管的关键临界尺寸，与制程技术工艺节点之间的比例约是 2 比 1，意思是，当 15 纳米是使用铜材料的关键临界尺寸极限，放大到制程工艺节点上，瓶颈就是 7 纳米左右。

关于“钨”时代的登场，应材进一步表示，在芯片关键临界尺寸的微缩上，“钨”与“铜”两个金属材料在 10 纳米以下已经无法完成微缩任务，因为其电性在晶体管接点与局部中段金属导线制程上已逼近物理极限，“钨”与“铜”再也无法导入成为接口，这就成为 FinFET 无法发挥完全效能的一大瓶颈。

而“钴”这个金属刚好能消除这个瓶颈，但也需要在制程系统策略上进行变革，随着产业将结构微缩到极端尺寸，这些材料的表现会有所不同，而且必须在原子级上，有系统地进行工程，通常是在真空的条件下进行。

根据一项对多位资深业界人士所做的非正式调查，从现在开始到未来几年内，半导体产业都正处于一个转折点。初创的无晶圆厂半导体公司能获得1亿甚至2亿美元的资金，用以开发新一代复杂系统单芯片(SoC)产品的时代已经过去了。创投业者们并未获得与其投资相等的回报，而过去鼓吹大力投资的合伙人也早已离开这个产业。因此，下一步该走向何方？会出现更多的半导体初创公司吗？他们将如何获得资助？在一个受到严重限制的集资环境中，又如何获得突破性的创新？要了解产业的困境，就必须考虑IC开发成本(图1)和初创公司先期投资趋势线(图2)之间的差异。在与业界超过25位利益相关人(stakeholders)──包括创投业者、创立半导体公司的CEO,以及新创公司的CEO──进行访谈后，我们得出的结论是，新兴的趋势可能将半导体产业从一个充满活力的技术经济创新引擎，转变为仅能提供‘Metoo’产品的承销商。 图1:每代制程开发集成电路的成本(单位：百万美元)从这次访谈中，我们确定了三大主要趋势。首先，规模较小的业者整并为更大规模公司正在加速进行。事实上，过去十年间，许多公司历经收购整并而退出了半导体产业；IPO则几乎已不存在。即使是中等规模的上市公司，在过去数年间也经历了大量整合。其次，由创投业者支持、已募集到新资金的公司均专注于特定利基市场。例如一些开发专有模拟和混合讯号IC的业者；这些组件通常采用较大的制程几何尺寸，整合度也相对较低，这将使业者能维持合理的成本。最后，SoC新创业者的活动似乎更加平息了，因为要开发这些高度复杂组件，需要极其庞大的费用。那么，这个产业还剩下些什么呢？相当令人遗憾，对创业者来说，仅存的也许是愈来愈狭窄的空间和更少的创投资本。不过，新创企业仍可能在这个产业占有一席之地，也许是主攻某些成长潜力有限的小型市场；或是让自己成为一家IP供货商，循ARM和MIPS的模式前进。两种情况都提供了相当惊人的财务表现，为创投产业再注入了活力。在访谈中，一位资深CEO指出，芯片产业看起来可能会越来越像汽车产业──成熟、进展缓慢，并且由少数几家大公司所把持。其它业界人士则认为，采取制药业的模式可占上风；一些处于开发阶段的小型公司创造出了极有潜力的智财权，之后再卖给握有大量资源的大型企业，藉此推动产品上市。另外，访谈中也有一位业界人士指出，业界也许会重返大型实验室主导的时代，如贝尔实验室、XerorParc和Sarnoff等。但无论在上述的任何一种情况，都没有让创投业者投下资金的余地，而且也并未看到能容纳真正突破性技术的空间。难道我们的产业将持续成熟到边缘化的地步是无可避免的结果吗？抑或是仍有其它可能？回顾最近一波半导体新创业者的成功范例，博通(Broadcom)和Marvell是两个很好的例子。这两家创立于上世纪90年代的公司在过去十年间取得了重大成就。而促成他们在市场上获得成功的主要因素有两个。首先，两家公司都采取纯粹的无晶圆厂半导体公司运作模式。这个策略让他们免于巨额投资，否则他们将一直致力于建设庞大的生产设备。更有效地利用资本是非常必要的，然而，对这个产业而言，成功往往伴随着破坏性创新而来。具备破坏性创新特质的公司，如Broadcom和Marvell,他们为市场带来了将系统开发者(包括通讯系统工程师及科学家)和IC电路开发者结合起来的做法──这些人才都是开发SoC不可或缺的。几乎每一位与我们访谈的半导体产业专家都强调，他们现在的软件开发人员比例远较IC设计师来得多。这种转变是SoC设计人员为业界直接来带来的创新成果。现在，这些公司即将向市场推出更新颖的SoC思维，不再局限于破坏性创新，这些业者们现在强调持续创新。是的，他们为硅产业带来了崭新的思维和更新的系统技术，且现有的SoC业者们都已具备这样做的能力。当Broadcom和Marvell进入市场后，当时主导市场的半导体业者们还没有雇用能够设计出创新自适应滤波器或复杂调制解调器和里德-所罗门编译码器的工程师。当时，这可是系统OEM业者的工作。但现在，几乎所有的半导体业者都拥有系统工程师和开发人员；由于开发成本不断升高，拥有这些工程人员就显得更具优势。从这个角度观察，试图投资SoC新创公司似乎没有道理。我们不禁要问，在半导体领域中，究竟破坏性创新象征着什么。SoC上一场比赛，而不是下一个。与我们访谈的业界高层们一致认为，半导体产业仍然有创新需求。他们列举了通讯和消费电子产品不断增加的带宽需求；移动装置和汽车对更轻、更高效电源的需求，以及能以更智能的方式，将能源送到消费者和企业客户端的全新能源解决方案。但他们也相信，要确实满足这些需求，现有技术版图仍然缺少了一些关键。那么，他们认为半导体创业潮有可能卷土重来吗？在我们的访谈调查中，部份受访者认为，‘无芯片’(chipless)半导体公司也许会成为未来的产业先锋，如eSilicon和GlobalUnichip等。向‘无芯片’转移，将能显着降低为了将新的半导体产品推向市场所需挹注的前期投资成本。一些CEO表示，将传感器和驱动器整合到半导体组件中的热潮仍在持续，并可望成为推动半导体朝更高整合度发展的一股主要驱动力量。在芯片中添加陀螺仪、加速度计、相机零件、麦克风和磁强度计等零组件的能力将成为关键，特别是如果能采用标准CMOS制程，那么，这些能力将极具开创性。事实上，微机电系统(MEMS)将芯片的整合度拉高到了全新的水准，这也可望为半导体产业带来下一波大规模的破坏性创新技术浪潮。没有人能预测下一波半导体的转变会在何时发生。但根据过去的产业经验，只要有一个人做了正确的事，实现了技术创新和突破，就有可能带动下一波创新浪潮。半导体产业能否重新找回不久以前还曾拥有的热情、活力和能量？答案将取决于企业家们是否针对创新做出正确的决定了。我们正处于芯片产业的转折点。对半导体领域来说，无论是创新，或是持续整并和削减成本，未来这些趋势都可能愈来愈多地出现在美国以外的国家。 图2:第一轮半导体领域创投资金的芯片产业营收百分比。本文由Bruce Kimble、Marty McMahon与Matt Rhodes三位半导体产业专家共同撰写。Kimble是半导体产业专家；McMahon是洁净能源产业专家，并作职于美国加州一家调查公司McDermott&BullRhodes是半导体产业的长期投资者。

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