德國半導體的實力
2022-03-17 16:57:18
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德國，一個被冠以“歐洲最強工業(yè)國”、“世界汽車王國”的國家，最近也被賦予了不一樣的芯片使命。芯片巨頭英特爾近期正式宣布，將投資約170億歐元（約合 190 億美元）在德國馬德堡建造兩個新工廠，嘗試生產(chǎn)2nm以下芯片，新工廠預計2023年上半年開工，2027年量產(chǎn)。
從投資金額來看，英特爾在德國投資的170億歐元占據(jù)了首批歐洲投資計劃（330億歐元）的52%，可以說一半以上都用于打造德國芯片工廠。不僅如此，該建廠計劃還將帶動7000多個建筑工作崗位、3000多個永久性的Intel工作崗位及數(shù)萬個供應鏈合作伙伴的工作崗位。
誠然，德國并不是英特爾歐洲擴張計劃中的唯一國家，但從目前金額來看，可以說是投資最大的一個國家。那么英特爾為什么會選擇德國？它到底有怎樣的魅力？
1.為什么是德國？
其實關于英特爾為什么會選擇德國？早在去年英特爾CEO Pat Gelsinger接受德國《商報》（Handelsblatt）采訪時，就有透露一二。Pat Gelsinger表示，當前80%的芯片在亞洲生產(chǎn)，而且70%銷往歐、美，這樣不平衡的現(xiàn)象是汽車工業(yè)出現(xiàn)芯片短缺的原因，所以，歐洲很有必要建芯片晶圓廠。
而事實也確實如此，作為世界汽車王國，德國不僅是現(xiàn)代汽車的發(fā)祥地，還是生產(chǎn)汽車歷史最悠久的國家，已經(jīng)走過了120多年的發(fā)展歷程，然而由新冠疫情引發(fā)的缺芯潮卻讓這個王國產(chǎn)生了危機。眾所周知，在此次“缺芯”風波中，汽車芯片首當其沖，大眾、戴姆勒、奧迪、寶馬、奔馳、保時捷等德國車企接連減產(chǎn)、停產(chǎn)。
德國汽車工業(yè)協(xié)會(VDA)曾表示，受缺芯影響，德國2021年的汽車產(chǎn)量預計將減少40萬輛，2021年全球汽車產(chǎn)量預計將被迫削減400萬輛，預期全球車業(yè)因芯片供應導致的損失高達1100億美元。
除此之外，隨著汽車朝著“新四化”（電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化）發(fā)展，所需的芯片數(shù)量也必將呈指數(shù)型增長。面對未來德國車企龐大的芯片需求，建設晶圓廠似乎也是勢在必行。用Pat Gelsinger的話來說，英特爾在德國建廠不僅可以生產(chǎn)自家的芯片，也可為英飛凌（Infineon）等歐洲半導體業(yè)者提供代工服務。
當然，市場只是英特爾選擇德國的原因之一，豐厚的補貼政策也是不可缺少的。
近幾年，世界各國/地區(qū)“科技主權(quán)”意識逐漸崛起，美國、日本、歐洲等接連出臺了相關的法律、法案以扶持芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而德國可以說在推動歐盟芯片法案形成過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用。
從2020年開始，德國就已聯(lián)手11個歐盟國家發(fā)展半導體。2021年年初，德國經(jīng)濟部長呼吁歐洲加大半導體產(chǎn)業(yè)投資，擬投資十億歐元扶持本土芯片產(chǎn)業(yè)。到了2021年年底，德國工業(yè)聯(lián)合會(BDI)更是在一份題為“關于半導體的5個關鍵點”立場文件中呼吁歐盟制定歐洲半導體戰(zhàn)略，以便政府和工業(yè)企業(yè)能夠在沖突和危機情況下保持行動力。文件指出，德國必須有針對性將其運用于經(jīng)濟政策，一方面要擴大生產(chǎn)能力、提升芯片設計等能力，另一方面歐洲各國應聯(lián)合行動，要實現(xiàn)歐委會制定的20％市場份額目標，當前產(chǎn)能必須增加3.1倍。
雖然英特爾沒有透露在德國建廠獲得的補貼金額，但隨著2022年430億歐元歐盟芯片法案的落地，想必也是十分誘人的數(shù)字。
2.不容忽視的實力
市場和補貼政策固然重要，但德國的“芯”實力也是不容小覷，不僅擁有英飛凌、博世等IDM大廠，在半導體材料、設備、EDA以及晶圓制造等領域也都有著不少知名企業(yè)。
英飛凌可以說是土生土長的德國企業(yè)，于1999年4月1日在德國慕尼黑正式成立，其前身是西門子集團的半導體部門，于1999年獨立，2000年上市。
作為全球功率半導體的龍頭，英飛凌全球市占率達到36%，從1992年起就開始著手碳化硅的研究，2001年成為全球首家推出碳化硅二極管的廠商，2015年實現(xiàn)了碳化硅從4英寸轉(zhuǎn)6英寸晶圓的生產(chǎn)，2018年通過收購 Siltectra 公司獲得了碳化硅晶圓的冷切割技術(shù)。
官網(wǎng)消息顯示，目前，英飛凌已向3,000多家客戶提供基于碳化硅的半導體產(chǎn)品，計劃到本世紀20年代中期，將碳化硅功率半導體的銷售額提升至10億美元。同時，氮化鎵市場預計也將迎來激增，從2020年的4,700萬美元增至2025年的8.01億美元。
據(jù)了解，2022年英飛凌計劃增加50%投資以應對全球半導體需求的增長，此外，為了擴大第三代半導體產(chǎn)能，英飛凌還將持續(xù)為第三代半導體業(yè)務注資，除了投資超過20億歐元（合計約144億人民幣）擴大SiC 和 GaN的產(chǎn)能外，還將在未來幾年把奧地利菲拉赫的6英寸、8英寸硅基半導體生產(chǎn)線改造為第三代半導體生產(chǎn)線。
成立于1886年的博世是全球第一大汽車技術(shù)供應商，同時也是全球MEMS傳感器王者，市場份額占比約高達22.1%，其MEMS傳感器主要應用于消費電子，汽車，物聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)電子等行業(yè)。
在缺芯的影響下，近幾年，博世一直在加緊擴產(chǎn)動作。2021年6月，博世耗資 10 億歐元 (約 12 億美元)打造的德累斯頓 12 英寸新工廠開業(yè)，該工廠主要生產(chǎn)電動工具的芯片和車用芯片。2021年10月，博世再次宣布將斥資超4億歐元，其中大部分資金用于擴建德累斯頓工廠，5000萬歐元用于擴大羅伊特林根工廠的規(guī)模，另外還將在馬來西亞檳城州建立一個半導體測試中心。
今年2月，博世發(fā)布聲明稱，為了應對全球持續(xù)的芯片短缺，公司將追加投資2.5億歐元，用于擴建其位于德國羅伊特林根工廠的芯片生產(chǎn)設施，新生產(chǎn)設施預計于2025年投入使用。
恩智浦雖然是荷蘭企業(yè)，但其在德國有7個辦事處，位于博布林根(Boeblingen)、卡爾斯魯厄(Karlsruhe)、紐倫堡(Nuremberg)和威斯巴登(Wiesbaden)等，主要開發(fā)半導體和系統(tǒng)解決方案。
其中，德累斯頓、漢堡和慕尼黑的卓越中心專注于恩智浦數(shù)項關鍵業(yè)務的研發(fā)和設計，包括連接、支付和移動以及車載信息娛樂系統(tǒng)、雷達和安全。首席技術(shù)官辦公室位于漢堡和慕尼黑辦事處，專注于為自動駕駛、網(wǎng)絡安全和Industry 4.0開發(fā)安全可靠的解決方案。
X-fab總部位于德國愛爾福特，是世界最大的模擬混合信號集成電路代工企業(yè)，專注于汽車、工業(yè)和醫(yī)療應用等領域，在德國（3個）、法國（1個）、馬來西亞（1個）和美國（1個）擁有六個晶圓制造基地，總產(chǎn)能約為每月 100,000 片 200 毫米等效晶圓 (WSPM)。
其中，德國愛爾福特廠主要生產(chǎn)模塊化 1.0 µm、0.8 µm 和 0.6 µm CMOS 混合信號工藝（模擬、高壓、EEPROM、EPROM、RF 和線性），每月產(chǎn)能達12,000 個8英寸等效晶圓；德國德累斯頓主要進行350nm超高壓CMOS工藝（XU035）、350 nm 模擬/混合信號 CMOS 工藝 (XH035)、0.6 µm 模擬/混合信號 CMOS 工藝等，每月可生產(chǎn)8,000 個 8 英寸等效晶圓；德國伊策霍主要生產(chǎn)物理傳感器、MOEMS、RF-MEMS、晶圓級封裝等。
德國也是芯片代工大廠格芯最重要的研發(fā)中心之一。格芯是由AMD拆分而來、與阿聯(lián)酋阿布扎比先進技術(shù)投資公司(ATIC)和穆巴達拉發(fā)展公司(Mubadala)聯(lián)合投資成立的半導體制造企業(yè)。當年在收購交易達成之后，AMD就將包括德國德累斯頓兩座晶圓廠在內(nèi)的所有芯片制造設備都將移交給格芯。
據(jù)介紹，格芯位于德國德累斯頓的工廠占地 364,512 平方公尺的晶圓廠，是由原 AMD 最早的晶圓廠 Fab 36 和 Fab 38 合并而來，格芯成立之后，改名為 Fab 1 Module 1 廠區(qū)。之后，附近的原 AMD Fab 30 也合并至 Fab 1，并改名為 Module 2 廠區(qū)。
此前，也有消息稱臺積電將在德國建廠，雖然目前還未“定音”，但在2021年12月，臺積電負責歐亞業(yè)務的高級副總裁何麗梅（Lora Ho）表示，正在與德國政府就臺積電在德國建立工廠的可能性進行初步接洽。此外，早在去年7月，臺積電董事長劉德音就曾對股東們表示,正考慮在德國設立芯片制造廠,但目前屬于早期研討階段。由此來看，臺積電在德國建廠也是極有可能的。
自1999年英飛凌單飛后，西門子并未退出半導體行業(yè)，轉(zhuǎn)而攻向了EDA芯片設計領域。2016年，西門子以45億美元收購全球第三大EDA設計公司Mentor，此后西門子陸續(xù)收購了Avatar、Ultrasonic、OneSpin以及Fractal等多家與芯片設計相關的公司，補全了在布局布線技術(shù)、fab-to-field工廠現(xiàn)場分析能力、集成電路完整性驗證解決方案以及幫助客戶驗證IP模塊和設計方面的能力。
通過持續(xù)不斷的收購，西門子正在完成以Mentor為基礎，以其他軟件工具為補充的集成電路和系統(tǒng)設計平臺，延續(xù)在全球數(shù)字化工業(yè)軟件領域的領導地位。
作為全球光刻龍頭的ASML在德國也有工廠，今年年初，ASML位于德國柏林的工廠發(fā)生火宅還引起了人們對光刻機供應問題的擔憂。據(jù)了解，該工廠是ASML于2020年收購的Berliner Glas公司，主要生產(chǎn)用于在硅晶圓上打印圖形的光刻系統(tǒng)的零部件，如晶圓臺、光罩盤和反射鏡模塊等。
Aixtron是德國沉積設備制造商，成立于 1983 年，總部位于德國黑措根拉特（亞琛市地區(qū)），在亞洲、美國和歐洲設有子公司和代表處，產(chǎn)品被廣泛應用于制造基于化合物或有機半導體材料的電子和光電應用的高性能組件。
通快光電器件是全球垂直腔面激光發(fā)射器 （VCSEL）和激光二極管（PD）解決方案的領導者，同時也是目前全球為數(shù)不多能夠供應 EUV 光刻用激光放大器的廠商。據(jù)了解，通快成立于1923年, 致力為機床、激光、電子及光通信和消費電子領域提供制造解決方案，產(chǎn)品廣泛應用于眾多工業(yè)及消費電子產(chǎn)業(yè)。
Siltronic是德國硅晶圓制造商，總部位于慕尼黑，今年年初，因未能獲得德國政府批準，其被環(huán)球晶圓收購的計劃破裂。據(jù)介紹，Siltronic擁有300mm超純硅晶圓的制造能力，同時也是最早掌握300mm硅晶圓生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)之一，目前主要產(chǎn)能分布于德國，美國和新加坡。
其中，博格豪森生產(chǎn)基地是 Siltronic 最大的生產(chǎn)基地，也是研發(fā)部門的所在地，能夠為世界各地的客戶制造直徑高達 300 毫米的硅片，是 Siltronic 唯一一家生產(chǎn)直徑高達 150 毫米的拋光、外延和非拋光晶圓 (CLE 晶圓) 的工廠。
此外，對于德國另一個弗賴貝格生產(chǎn)基地，Siltronic致力于將其打造成為世界上最先進、最前沿的 300 毫米單晶和 300 毫米晶圓生產(chǎn)線之一。
德國SiCrystal公司是世界領先的碳化硅襯底生產(chǎn)商,于2009年被日本羅姆公司收購,其生產(chǎn)的碳化硅襯底主要供應羅姆公司生產(chǎn)各種碳化硅器件。
巴斯夫是世界最大的化工企業(yè)之一，旗下的功能材料部門負責提供半導體清潔，腐蝕和光刻產(chǎn)品，其在全球80多個國家都擁有生產(chǎn)基地，在制造符合半導體公司所需的高純度電子級化學品（硫酸、氨水）材料規(guī)格與配方領域處于世界領先地位，與臺積電、聯(lián)發(fā)科等為合作企業(yè)。
德國的林德集團一直以來都是電子氣體領域的領頭羊，林德氣體作為林德集團內(nèi)的主要部門，能提供半導體、顯示屏、太陽能和LED等四大領域所需的大宗氣體（氧、氮、氫、氦）和ESG（電子級特種氣體），與空氣化工、液化空氣被稱為“全球工業(yè)氣體三巨頭”。
蔡司是半導體制造、技術(shù)、半導體光掩模技術(shù)的主流供應商，也是ASML目前唯一能選擇的鏡頭供應商。2016年11月，ASML以10億歐元現(xiàn)金收購德國卡爾蔡司旗下蔡司半導體有限公司的24.9%股權(quán)，以強化雙方在半導體光刻技術(shù)方面的合作，發(fā)展下一代EUV光刻系統(tǒng)。
7.寫在最后
仔細盤點下來，德國半導體產(chǎn)業(yè)的實力也是十分雄厚，雖然不難看出其在芯片設計產(chǎn)業(yè)仍處于較為薄弱的狀態(tài)，但產(chǎn)業(yè)的曙光已經(jīng)顯現(xiàn)。蘋果曾在去年3月宣布將在德國投資超過10億歐元，并計劃在慕尼黑建立歐洲芯片設計中心,為5G和未來的無線技術(shù)提供新的地點。無獨有偶，德國巴伐利亞州也透露了計劃建立芯片設計中心。
有媒體認為奇夢達還在時是德國芯片制造氣勢最旺盛的時刻，這家用短短三年的時間就從巔峰走向了谷底的DRAM供應商，帶來了傳奇，也留下了歐洲再無儲存器的遺憾。如今，德國重振半導體之心已崛起，或許在未來仍會迎來屬于它的“芯”時代。
本文來源：http://www.semiinsights.com/s/electronic_components/23/45087.shtml
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