世界300mm晶圓生產(chǎn)和450mm晶圓發(fā)展大勢

300mm晶圓于世紀(jì)之交開始投入應(yīng)用，至今已十年有余，近據(jù)市調(diào)公司IC Insights報(bào)告，今日世界300mm晶圓生產(chǎn)線產(chǎn)能主要掌控在6家存儲(chǔ)器生產(chǎn)和代工廠商之手，2012年約占全部產(chǎn)能的74.4%，預(yù)期2013年仍將保持74%的水平。

三星是2012年世界300mm晶圓產(chǎn)能最大的公司，比緊隨其后的第2大公司SKHynix的產(chǎn)能大6l%，所占份額高出7.1個(gè)百分點(diǎn)。Intel是既不屬存儲(chǔ)器生產(chǎn)、又不屬代工而主打微處理器的另類公司，但它是產(chǎn)能所占世界份額也超過10%的唯一公司。此外，美國Micron公司如按期收購日本Elpida后，其合并產(chǎn)能將超越SKHynix而躍居第2。綜觀前10大公司，其中一半是生產(chǎn)存儲(chǔ)器的，2家系純代工企業(yè)，1家（即Intel）另類公司。

觀察這些公司前后幾年的積極投資情況，預(yù)期到2017年三星仍將保持其領(lǐng)頭羊的地位，從投資增長速度看，產(chǎn)能提高最快的公司將是屬于純代工業(yè)的臺(tái)積電、GlobalFoundries、聯(lián)電和我國的中芯國際，預(yù)計(jì)這4家公司的合計(jì)產(chǎn)能，按每月投片量計(jì)到2017年可翻一番。

從半導(dǎo)體工業(yè)歷次向下一代大尺寸晶圓生產(chǎn)轉(zhuǎn)移的時(shí)間看，每更新一代的時(shí)間都比前一代長。例如，向100mm、125mm和150mm轉(zhuǎn)移時(shí)，大約各花了3年時(shí)間。然而，從150mm到200mm的轉(zhuǎn)移就花了5年時(shí)間，到300mm則更長，大約用了8年的時(shí)間?？磥?00mm晶圓由于成本效益好還會(huì)延續(xù)一段時(shí)間，市調(diào)公司IHS iSuppli報(bào)道，2010～2015年間利用300mm晶圓的生產(chǎn)量還將翻番，達(dá)到87.5億平方英寸的規(guī)模。

2003年版的ITRS預(yù)測，2012年將引入下一代450mm晶圓線，但由于宏觀經(jīng)濟(jì)危機(jī)頻發(fā)，企業(yè)被迫不斷拖延，有說2015年的。去年9月semiconTaiwan召開的“450mm供應(yīng)鏈”研討會(huì)上，臺(tái)積電和G450c（由Intel、三星、臺(tái)積電、IBM和GlobalFoundries組成的Global 450 Consortium一全球450聯(lián)盟）明確表示了450mm晶圓預(yù)計(jì)于2018年投入量產(chǎn)的時(shí)間表。對450mm晶圓生產(chǎn)最為積極的是Intel、三星和臺(tái)積電3家公司，依據(jù)臺(tái)積電的計(jì)劃，與300mm晶圓設(shè)備相比，2018年的設(shè)備效率希望能達(dá)到1.1倍，2020年提升到1.8倍，設(shè)備價(jià)格小于1.4倍，尺寸縮小1.5倍，以及每片晶圓使用的水電消耗不變。但在轉(zhuǎn)向450mm晶圓生產(chǎn)的過程中還有許多問題有待克服。

人們期望450mm晶圓能得到以往各代轉(zhuǎn)移時(shí)所能得到的效益，現(xiàn)在設(shè)備商就提出設(shè)備效率提高1.8倍，而價(jià)格的付出僅1.4倍是難以做到的。當(dāng)今生產(chǎn)商據(jù)于成本效益，還在繼續(xù)堅(jiān)持和投資300mm晶圓，“Chip makers stuck on 300mm wafers”。450mm晶圓無疑是發(fā)展方向，且已聽到了樓梯聲響，但因投資過于巨大，而投資報(bào)酬不明，現(xiàn)僅有三二玩家或有能力買單，故而對450mm晶圓要加深研究觀察，既不要失卻爭先時(shí)機(jī)，又須謹(jǐn)慎從事。