450mm晶圓緩行
為了提高產品的生產率和利潤,近年來晶圓面積不斷擴大,大約每10年升級一次。1991年業界開始投產200mm晶圓,2001年起步向300mm晶圓過渡,依次類推,ITRS(國際半導體技術發展路線圖)和摩爾定律都認為,2012年是向走向450mm晶圓的元年。的確,少數巨型企業如Intel、三星和臺積電表示了肯定的態度,為2012年過渡到450mm而做著準備,與制造設備、材料廠商開展協商以便供應設備和材料,同時進行有關標準化方面的工作。他們設想,向450mm過渡就像以往向300mm過渡一樣,可以增加向用戶提供的價值,生產率翻番。據說,三家公司間也開展合作,打算2012年進入試生產階段。與此同時,三家公司倒也并未把話說絕,存有保留,有表示要繼續評估之說。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/90332.htm總體來說,今年業界對向450mm過渡采取了比去年慎重的態度,究竟風險太大,估算一條生產線的成本最多將超過250億美元,幾乎是300mm線的10倍。單憑期望值而不作客觀利益分析就貿然投資,今天怕沒有哪家半導體企業具有這樣雄厚的實力。其次,一些技術問題尚不成熟,如92.5um的晶圓厚度等還有待繼續驗證。今年7月在SEMICON West會議上,大多與會者均贊同第一個發言的日本Elpida公司社長坂本幸雄所說:“雖然目前面臨著很多難題,但半導體的未來仍然值得我們去挑戰”,反映了大家的心態。SEMI(國際半導體設備和材料協會)在8月的《SEMI Global Update》上發表了“向450mm晶圓過渡的5大誤區”一文,它的主要觀點稱:“目前并不是向450mm過渡的最佳時期,而且恐怕今后也不會來臨”,表示了一種頗為悲觀的態度。
SEMI 2005年發表的白皮書即說,半導體業界對于先端工藝的研發投資并未增加。電子產品和生產設備的研發費用近年常感不足,企業為了能生存下去,對研發費用不得不嚴加限制。又據IC Insights公司報道,世界半導體公司為追求技術工藝發展,1990~2007年期間研發費的年均增加率為12.7%,達457億美元,而同期銷售值的增長率為9.9%,17年間業界研發費年平均占其銷售值高達15%,且其年增長率高出銷售值2.8個百分點,半導體業研發開支難以為繼不言而喻。
針對這種情況,SEMI和ISMI(International SEMATECH Manufacturing Initiative—美國國際半導體技術制造協會)于2年半前設立了一個EPWG(Equipment Productivity Working Group)設備生產率工作組對過渡450mm晶圓問題進行了研究,得出的明確結論是:“此非其時”。它提出的5條理由或稱5個誤區如下:
1. 晶圓尺寸每10年擴大1.5倍
隨著近年半導體業的增長率逐漸趨緩,10年擴大1.5倍事實上已做不到,今后會超過10年。從投資費用/生產效果的分析來看,10年一變不過是神話罷了。
2. die增大要求走向450mm晶圓
一般認為,由于die增大,晶圓將隨之擴大。可據分析今天die尺寸已經到頭,甚至還會縮小,晶圓已無擴大必要。
3. 圓片增大將節減芯片成本
經對現有器件成本的分析,450mm圓片估計占芯片成本的10%,而組裝、封裝和測試的成本正逐漸提升,成為業界無論技術還是經濟上面臨的重大課題。
4. 晶圓尺寸擴大會顯著提高生產率
據EPWG的成本研究,生產率的提高大多不是因為晶圓尺寸的擴大,而是由于使用的生產設備所致。以300mm晶圓為例,生產率的提高主要即來自生產手段,如前端開放式統一槽和自動材料處理系統等。可這些設備因受處理面積的限制,并不適用于450mm晶圓。
5. 晶圓尺寸變革是促進半導體業進展的唯一途徑
多少年來半導體業以遵循摩爾定律的技術發展為首要原動力,實際上,當今半導體業的投資選擇和經營決策須看產品的應用和消費變化,單一依靠技術進步將帶來極大的風險。現在已是消費者主導時代,半導體業將以多品種、小批量生產為主以迅速適應市場的變化。產品市場化的先后和量產時間的快慢將決定企業的成敗。
環顧當前世界,半導體產能主要仍集中于200mm和300mm晶圓,我們看到了有出售200mm生產線的,但建設300mm的企業仍時有所聞,300mm正當時。事物總是要發展的,鑒于當前經濟、技術種種形勢,轉向450mm晶圓很有可能會延緩,但就此止步300mm恐怕是危言聳聽。
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