运行薄片 - 彭博社

硅是地球上最丰富的元素之一，但这对硅半导体制造商来说并没有多少安慰。虽然一些投资者担心560亿美元的动态随机存取内存（DRAM）市场可能出现过剩，但Dataquest Inc.和Rose Associates的专家指出了一个可能具有长期影响的问题：即将出现的硅晶圆短缺将限制芯片制造商完全满足需求的能力。

短缺的严重程度和持续时间存在争议，但许多人认为，晶圆供应将在夏末变得紧张，然后在1997年甚至1998年加剧。Dataquest估计，短缺可能会持续到下个世纪，至少对于最新的200毫米尺寸（图表）。

无法避免短期的缺口，因为晶圆供应商无法像芯片制造商那样快速扩大生产。战略市场协会（Strategic Marketing Associates Inc.）是一家市场研究公司，表示从现在到2000年，全球芯片行业将建造140个晶圆厂。虽然一个新的晶圆厂可以在短短12个月内建成，但建造一个晶圆制造厂需要多花一半的时间。一些芯片制造商可能会借鉴美光科技公司（Micron Technology Inc.）的做法，后者最近推迟了下一个晶圆厂的开业，并延迟了自己新工厂的开幕。但这并不会缓解供应问题，Dataquest的材料、预测和硅研究负责人克拉克·J·福斯（Clark J. Fuhs）表示：“我们对硅供应紧张的预测已经考虑到了一些计划在1997年和1998年的DRAM晶圆厂的延迟。”

供给紧张。进一步的复杂性在于，晶圆制造商也面临自己的供应问题。为他们提供原材料的工厂——多晶硅，这是一种超纯的沙子形式——是所有工厂中建造时间最长的。“你需要至少24个月才能使一个新的多晶硅工厂投入生产，”多晶硅生产商Hemlock Semiconductor Corp.的副总裁杜安·O·汤利（Duane O. Townley）说。

多晶硅供应商由于芯片市场的剧烈增长而异常落后。芯片业务历来经历周期，每三年左右需求会减弱。这给硅生产能力提供了赶上的时间。但自1990年以来，芯片行业没有经历过一年低迷。相反，销售额超过了正常的15%的增长率——1995年更是以44%的爆炸性增长达到了1550亿美元。然而，半导体行业协会在1994年10月时仍预测1995年的芯片产量仅会增长15%。因此，洛斯阿尔托斯（加利福尼亚州）咨询公司Rose Associates的总裁丹尼尔·J·罗斯表示，“整个供应链都紧绷得像一根细发。”

半导体行业即使在最佳情况下也显得难以捉摸。芯片制造商建造世界上最昂贵的工厂来生产行业中最便宜的产品：晶体管，所有微芯片的关键组件。建造晶圆厂的成本每三年翻一番——一个世界级的晶圆厂现在的费用为12.5亿美元，到2000年应该会达到30亿美元——然而晶体管的价格每年下降20%到30%。不断变便宜的芯片持续创造出新的市场，远远弥补了每个芯片较小的收入。

奇怪的数学。最近，芯片制造的奇怪算术引发了比以往更多的困惑。对芯片过剩的持续担忧在2月26日加剧，当时排名前十的DRAM制造商之一的美光科技宣布其在犹他州的新芯片制造厂的开工延迟了几个月。接下来的一周，富士通有限公司推迟了其在英格兰东北部的下一个晶圆厂的建设。3月6日，德州仪器公司警告称，1996年的行业销售可能无法达到预测。为什么？这三家公司都指出了自12月以来下降了多达40%的DRAM价格。DRAM占总芯片市场的三分之一。

DRAM价格的暴跌在股市中产生了影响。今年一月，东京的野村研究所下调了许多日本DRAM生产商的股票评级。这引发了日本投机者的抛售。在华尔街也发生了同样的事情——最极端的案例是美光。去年九月，其股票曾达到94美元以上，但此后暴跌至约30美元。

尽管有硅短缺的迹象，晶圆生产商在增加产能方面可能会谨慎行事。他们不想重蹈十年前的覆辙。1984年，随着芯片销售猛增46%，晶圆和多晶硅公司投入数百万进行扩张，随后在1985年目睹芯片销售暴跌，感到恐惧。从那时起，市场就出现了过剩，迫使供应商以2%到6%的利润勉强维持生计，罗斯说。随着过剩情况的减少——从1993年的112%降至1994年的50%以及去年的17%——利润终于开始回升。到1995年底，“我们的利润率提高到了25%，”领先的晶圆制造商MEMC电子材料公司的首席财务官詹姆斯·M·斯托尔茨说。

DRAM需求。目前的DRAM芯片过剩可能无法缓解晶圆的紧张，因为这种过剩是暂时的。去年底，DRAM生产商被意外快速的技术转变所困扰，从传统的“快速页面模式”（FPM）芯片转向一种更快的DRAM电路，称为“扩展数据输出”（EDO）。后者的需求是由基于英特尔公司最快的奔腾芯片的计算机激发的，并迅速占据市场。FPM到EDO的转变“几乎是一夜之间发生的，”芯片观察机构In-Stat Inc.的高级分析师詹姆斯·J·麦格雷戈说。因此，DRAM供应商正在争相生产更多的EDO芯片——并大幅降价FPM设计。

一旦FPM库存消失，价格可能会稳定甚至上涨，然后再回到其通常的下降趋势。但价格不会像在FPM过剩造成的波动之前那样保持稳定，过去三年价格的稳定只是因为供应紧张——这是1990年代初期资本支出吝啬的结果。现在，像三星、现代和NEC这样的DRAM制造商已经上线了许多新的晶圆厂，未来还会有更多。

这对多媒体PC的买家和卖家来说是个好消息。为了处理更复杂的音效和视频效果，这些计算机通常配备了比几年前的PC多出四倍的内存，当时4兆字节的DRAM被认为是足够的。多媒体PC的销售未能达到预期，部分原因是价格仍然如此高昂。16兆字节的DRAM的成本可能占到PC总价格的三分之一。

锁定中。较低的DRAM价格应该会刺激未来几个月对内存芯片和高性能PC的需求。事实上，预计1996年DRAM的销售将超过芯片行业的其他部分。去年，全球半导体销售增长了令人印象深刻的44%——但DRAM业务更为壮观，较1994年飙升了70%。对于今年，半导体行业协会预计DRAM增长为40%，整体行业增长为26%。

为了覆盖他们的未来，DRAM生产商和其他大型芯片制造商正在将晶圆供应商锁定在长期合同中，保证交货时间长达五年。晶圆制造商反过来也与他们的多晶硅供应商达成类似的协议——或者直接收购他们。由于被控制的供应商无法拒绝他们的所有者，Dataquest的Fuhs表示，多晶硅的紧缺预计将在1997年缓解。

晶圆短缺可能在1997年底缓解，如果芯片制造商决定改变他们的方式。今天，生产线上的每八个硅片中就有一个是测试晶圆，用于验证“真实”晶圆的处理是否正确。更多的自动化生产控制系统可以减少这种浪费。就像鞋匠的店一样，芯片制造厂通常依赖可靠但老式的设备。虽然这种情况正在改变，但Dataquest并不期望更好的控制系统的采用能够迅速普及，以防止在本十年末期晶圆供应的紧张。如果到2000年产能不足增加到Dataquest预测的25%的短缺，一些制造厂可能出于必要而被锁定，而非选择。