世界300mm晶圆生产和450mm晶圆发展大势

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  300mm晶圆于世纪之交开始投入应用,至今已十年有余,近据市调公司IC Insights报告,今日世界300mm晶圆生产线产能主要掌控在6家存储器生产和代工厂商之手,2012年约占全部产能的74.4%,预期2013年仍将保持74%的水平。
  三星是2012年世界300mm晶圆产能最大的公司,比紧随其后的第2大公司SKHynix的产能大6l%,所占份额高出7.1个百分点。Intel是既不属存储器生产、又不属代工而主打微处理器的另类公司,但它是产能所占世界份额也超过10%的唯一公司。此外,美国Micron公司如按期收购日本Elpida后,其合并产能将超越SKHynix而跃居第2。综观前10大公司,其中一半是生产存储器的,2家系纯代工企业,1家(即Intel)另类公司。
  观察这些公司前后几年的积极投资情况,预期到2017年三星仍将保持其领头羊的地位,从投资增长速度看,产能提高最快的公司将是属于纯代工业的台积电、GlobalFoundries、联电和我国的中芯国际,预计这4家公司的合计产能,按每月投片量计到2017年可翻一番。
  从半导体工业历次向下一代大尺寸晶圆生产转移的时间看,每更新一代的时间都比前一代长。例如,向100mm、125mm和150mm转移时,大约各花了3年时间。然而,从150mm到200mm的转移就花了5年时间,到300mm则更长,大约用了8年的时间。看来300mm晶圆由于成本效益好还会延续一段时间,市调公司IHS iSuppli报道,2010~2015年间利用300mm晶圆的生产量还将翻番,达到87.5亿平方英寸的规模。
  2003年版的ITRS预测,2012年将引入下一代450mm晶圆线,但由于宏观经济危机频发,企业被迫不断拖延,有说2015年的。去年9月semiconTaiwan召开的“450mm供应链”研讨会上,台积电和G450c(由Intel、三星、台积电、IBM和GlobalFoundries组成的Global 450 Consortium一全球450联盟)明确表示了450mm晶圆预计于2018年投入量产的时间表。对450mm晶圆生产最为积极的是Intel、三星和台积电3家公司,依据台积电的计划,与300mm晶圆设备相比,2018年的设备效率希望能达到1.1倍,2020年提升到1.8倍,设备价格小于1.4倍,尺寸缩小1.5倍,以及每片晶圆使用的水电消耗不变。但在转向450mm晶圆生产的过程中还有许多问题有待克服。
  人们期望450mm晶圆能得到以往各代转移时所能得到的效益,现在设备商就提出设备效率提高1.8倍,而价格的付出仅1.4倍是难以做到的。当今生产商据于成本效益,还在继续坚持和投资300mm晶圆,“Chip makers stuck on 300mm wafers”。450mm晶圆无疑是发展方向,且已听到了楼梯声响,但因投资过于巨大,而投资报酬不明,现仅有三二玩家或有能力买单,故而对450mm晶圆要加深研究观察,既不要失却争先时机,又须谨慎从事。
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