Drámai átalakulások elé néz a félvezetőipar

[Nikkei Electronics/HWSW] Kritikus pályán mozog jelenleg a félvezetőipar: az egyre fejlettebb gyártástechnológiák kifejlesztéséhez, valamint az ezeket alkalmazó üzemek megépítéséhez szükséges költségek gyorsabb ütemben növekednek, mint a chipek piaca. Ebből egyenesen következik, hogy a gazdasági prés hatására egyre koncentrálódik majd az ipar. A Sony volt elnök-vezérigazgatója szerint a következő évtized második felére valószínűleg az Intel és a Samsung marad a két utolsó vállalat, mely egymaga képes finanszírozni ezeket a csillagászati kiadásokat.

Hány maradhat?

"A legtöbb félvezetőgyártó rövidesen olyan fázisba lép, ahol nem lesz képes egyedül tőkeberuházást eszközölni. 2016-ban, mikor az ipar [nagyobb része] megkezdi a 22 nanométeres tömegtermelést, az Intel és a Samsung Electronics maradhatnak az utolsó vállalatok, melyek egyedül, más cégekkel való szövetkezés nélkül fektethetnek majd be" -- mondta el Idei Nobujuki néhány nappal ezelőtt egy tokiói félvezetőipari konferencián.

"Bárhogy is legyen, a miniatürizáció folytatásához szükséges befektetés gyorsabban fog növekedni mint a piac bővülése. A félvezetőpiac [...] várhatóan évente 8 százalékkal fog bővülni átlagosan 2016-ig. Eközben [...] a csúcstechnológiájú üzemek tőkeberuházásai és a kutatás-fejlesztési költségek valószínűleg rendre 10 és 11 százalékkal nőnek évente átlagosan" -- tette hozzá.

Úgy látja, ha a költségtrendek ilyen mértékben fogják felülmúlni a piac bővülését, úgy az iparban realizálható nyereség gyorsan visszaszorul, sötét felhőket gyűjtve az ipar jövője fölé. A Semiconductor Industry Association szerint idén 257,1 milliárd dollárra rúg a félvezetőpiac, míg 2010-ben 321,5 milliárdot ér el, ami évi 7,7 százalék átlagos növekedés. Nemrég a japán elektronikagyártás szimbóluma, a világ kilencedik gyártójának számító Sony jelentette be, hogy gazdaságossági okokból kihátrál a csúcstechnológiájú chipgyártásból, és üzemét a Toshibának adja át.

3D-chipek

Idei szerint a japán félvezetőipar számára a túlélés kulcsa lehet a háromdimenziós felépítésű chipek technológiája, mely a jelenleg elterjedt kétdimenziós kiképzéshez képest nagyjából egy félvezető-generációval alacsonyabb fogyasztást vagy nagyobb teljesítményt nyújt, valamint megoldást kínálhat a sávszélesség és a cache-ek méreteinek növekvő problematikájára. Az ex-Sony vezér úgy véli, hogy a terület kutatás-fejlesztésébe a fiatal mérnököket kell elsősorban bevonni, akiket még nem szippantott teljesen magába több évtizedes kétdimenziós gondolkodásmód.

Sokan fognak elhullani

A folyamatosan erősödő gazadsági nyomás mellett az iparra várhatóan drámai hatással lesz az extrém ultraibolya litográfiára (EUVL), valamint a 450 milliméteres szilíciumszeletekre átállás. Az egyre kisebb és kisebb, az atomi felbontást közelítő struktúrák kialakításához az iparban már alkalmazott különböző fókuszálási és többszörös levilágítási trükkök ellenére elkerülhetetlenül csökkenteni kell majd a fényforrás hullámhosszát, vagyis hosszú távon az EUVL bevetése elkerülhetetlennek tűnik. A problémát az adja, hogy az EUVL-eszközök beszerzése hatalmas összegeket fog felemészteni, ugyanis a litográfiai berendezések adják a gyárak költségének legnagyobb részét.

Ennél is megrázóbb lesz azonban, mikor a vezető gyártók megkezdik a 450 milliméteres szeletek használatát, melyek teljesen új üzemek építését követelik majd meg, és jelentős termelési költségelőnyhöz juttatják azokat, akik képesek ezt az átállást megfinanszírozni -- a 300 milliméteres átálláskor is számos gyártó elhullott már. A nagyobb szeletek bár arányaiban is drágábbak a kisebbeknél, a 2,4-szer nagyobb hasznos terület és a hatékonyabb megmunkálás révén végül jelentősen olcsóbban állíthat elő chipeket, egyes projekciók szerint akár 30 százalékkal is. Az EUVL és a 450 milliméteres gyártósorok megjelenése a következő évtizedben várható.