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專家觀點:準備好迎接450mm晶圓時代吧!

上網時間: 2007年11月12日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:450mm晶圓  IC設備  轉變 

不久前,一些IC設備與材料供應商表達了業界可能從300mm (12吋)晶圓,轉向450mm (18吋)晶圓的憂慮。(請參考:18吋晶圓何時來? 業界吵翻天)

有些公司認為這種轉變不會發生。不過市場研究公司IC Insights對這種看法持強烈的反對意見。雖然轉向450mm的晶圓生產不是馬上就要到來,但IC Insights認為這只是時間快慢問題,而非是否會到來的問題。也許IC 設備和材料供應商抗拒450mm晶圓時代的來臨,但它必然會發生!

業界對於450mm晶圓製造的爭論點之一,是450mm晶圓能否降低每平方英吋產品的造價?而自IC產業誕生以來,增加晶圓的尺寸就成為降低每英吋矽晶片製造成本的一個重要因素。雖然目前還沒有一家IC供應商在300mm晶圓高量產的結構獲得成本的最佳化,但450mm晶圓最終將帶來高成本效益的這個夢想是不會破滅的。

從需求面來看

在預測450mm晶圓製造的未來時,無論怎樣強調人類與企業的競爭天性都是不夠的。回顧過去的國際半導體技術發展藍圖(International Technology Roadmap for Semiconductors,ITRS),沒有一家公司訂定和該藍圖一致的目標,所有的公司所訂的目標都超前該藍圖。

IC Insights曾經說過,任何一家半導體公司的執行長都不會打算在年度董事會議上說:「今年我們計劃放慢拓展市佔率的腳步。」無論任何一家公司或它的執行長,若不前進,就會被淘汰。

想像一下英特爾(Intel)、三星(Samsung)、台積電(TSMC)和其他半導體公司,在預測從今天起五年之後的競爭格局假設分析時的情景…其中英特爾會想:「如果我們採用450mm製造技術,而AMD沒有,情況將會如何?」

而三星則會思考:「如果我們採用450mm製造技術,美光(Micron)和台灣記憶體製造業者沒有,情況又會怎麼樣?」至於台積電則會想:「如果我們使用了450mm技術,但特許半導體(Chartered)和中芯國際(SMIC)未採用,會發生什麼事情呢?」

如果英特爾、三星、台積電比他們的競爭對手提前一、兩年迅速採取行動,設立了450mm的生產線,他們將在市場上佔領據重要的地位。IC Insights認為,這是對半導體公司來說無法抗拒的誘惑。

IC Insights相信,450mm晶圓製程發生的底線,並不會與開發該技術的成本有關聯;要實現450mm技術的成本絕對是非常高的。然而當超大型客戶(如英特爾、三星、台積電…)在某個時間點上開始對該技術有需求時,就會產生發展450mm製程的動能。

從供應面來看

IC製程設備與材料供應商,目前可以輕易對高研發成本的450mm技術說「不」,但IC Insights認為,從現在起的6、7年後,IC製程設備和材料供應商也許不太可能、或是很難再對IC製造商的450mm晶圓設備之需求或供應時程的詢問說「不」。

讓我們假想一下在2013年,你身為三大主要微影設備業者、或者四大刻蝕設備業者之一,當英特爾、三星或者其他大型IC供應商來到你的辦公室,拿出一張大訂單(金額非常可能達上百萬美元),想訂購450mm晶圓設備或相關材料,你會怎麼做?

而如果英特爾或者三星告訴你,他們會把訂單下給第一家能「跟上」的公司,你又會怎麼做?要記得,英特爾和三星可能是兩家公司,更可能是在10~15家IC製造商之中,最有可能會採購450mm設備的公司(參考下圖)。

潛在450mm晶圓玩家
潛在450mm晶圓玩家 (資料來源:IC Insights)

你會眼睜睜地看著那些大訂單飛走嗎?我想這很難。IC Insights 認為,幾乎沒有公司有勇氣甘冒公司前途可能因此改變的風險,把450mm晶圓設備的那些大訂單拱手讓給競爭者。

如上圖所示,IC Insights預計未來只會有15家IC製造商投入450mm晶圓。值得注意的是,目前大約有30家業者在進行300mm晶圓生產、70家左右業者在進行200mm晶圓的生產。也許屆時情況與今日大不相同,這15家450mm晶圓玩家,特別是其中5、6家首先採取這種技術的公司,可能會在下一個十年於IC產業界呼風喚雨。

450mm晶圓技術的研發,有很大一部份需要透過聯盟策略才能完成;而且這些聯盟可能會跨越多個不同領域。不難想像,未來大型晶圓片供應商(如SEH)、設備供應商(如ASML),和化學品、燃料供應商(如Air Products),將和英特爾或者三星合作,目的就是為了在450mm晶圓發展上領先一步。

總結

總而言之,發展450mm製程技術所需的龐大投資與其困難度,將會同時帶來許多難以與預料的挑戰。

IC Insights相信,IC製造商都面臨著想要打敗競爭對手的強烈誘惑,再加上IC設備和材料供應商都難以承受失去大客戶等因素,都營造了實現450mm晶圓製造的環境──即使這可能需要至少6年的時間,要直到2015年之後,450mm晶圓製程才會為主要IC生產商確立其市場領導地位。

(參考原文:Commentary: Get ready for 450-mm fabs)

(本文作者Bill McClean為IC Insights總裁)




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