Szerző: Bodnár Ádám

2014. március 13. 13:48

Késik az átállás 450 milliméteres szilíciumszeletekre

Megfenekleni látszik annak a félvezetőipari szövetségnek az erőfeszítése, amely a 450 milliméteres szilíciumszeletek bevezetését célozza. Korábban 2015-re várta az Intel a jelenleginél nagyobb waferek tömegtermelésben való bevetését, újabban a nyilatkozatok az évtized végéről szólnak, de olyanok is vannak, akik szerint sosem lesz váltás.

Repedezik a nagy félvezetőgyártók együttműködése, világlik ki a Wall Street Journal által publikált cikkből, amely a 450 milliméteres szilíciumszeletekre való átállás késését vetíti előre. A legnagyobb piaci szereplők, az Intel, a Samsung, az IBM, a GlobalFoundries és a TSMC 2011-ben hozták létre a G450C nevű iparági szervezetet, amely a 450 milliméteres waferek bevezetésének felgyorsítását és a fejlesztési költségek megosztását célozta. A nagy egyetértésből ugyanakkor nem mindenki vette ki egyformán a részét.

300-ról 450-re

A félvezetőiparban jelenleg a 300 milliméter átmérőjű szilíciumszeletek alkalmazása terjedt el, a gyárak ezekből alakítják ki a különféle chipeket. A nagyobb, 450 milliméteres waferek bevezetése régóta terítéken van a fajlagos költségek leszorítása és a gyártási kapacitás növelése érdekében, azonban eddig kevés előrelépés történt ezen a területen, amelynek legfőbb oka az átállás borzasztó tőkeigénye. Az új, nagyobb szilíciumszeletek megmunkálásához a jelenleg elterjedt chipgyártó berendezések javát le kell cserélni, valamint új technológiai fejlesztésekre is szükség van.

A 300 milliméteres waferek 2001-ben jelentek meg a tömegtermelésben és fokozatosan kiszorították a 200 milliméteres szeleteket a gyártósorokról azokon a területeken, ahol a nagyobb méretű chipek miatt fontos a kihozatal és a költség. Egy 450 milliméteres wafer felülete több mint kétszer nagyobb egy 300 milliméteresnél, így kétszer több chip fér el rajta azonos magméretet feltételezve - nagyobb szilíciumszelet alkalmazásával csökken az egy lapkára alacsonyabb fajlagos költség és környezetterhelés, miközben a gyártási kapacitás is növekedik. Iparági becslések szerint 30 százalék körüli költségmegtakarítást lehet elérni egy adott chipre vetítve a 450 milliméteres szeletek bevezetésével.

Az átállás ugyanakkor borzasztó költségekkel jár mind a félvezetőgyártók oldalán, amelyeknek meglevő, 300 milliméteres wafereket feldolgozó eszközeiket le kell cserélnie, mind pedig a félvezetőipari berendezéseket gyártó cégek oldalán, amelyeknek ezeket az új készülékeket ki kell fejlesztenie. Megint csak iparági becslések alapján egy 450 milliméteres szeleteket feldolgozó félvezetőgyár építésének és felszerszámozásának költsége elérheti a 10 milliárd dollárt is, ami egy jelenlegi csúcsmodern fab építésének bő kétszerese.

Megnyomta a pause gombot az ASML

Nem véletlen, hogy 2012-ben a TSMC, a Samsung és az Intel is bevásárolta magát a holland ASML-be, a félvezetőipari levilágítók egyik legnagyobb gyártójába, hogy forrásokat biztosítsanak a számára a technológiai továbblépéshez - ez egyrészt érintette az extrém ultraibolya fénnyel történő levilágítással kapcsolatos fejlesztéseket, másrészt a 450 milliméteres szeletek alkalmazásához szükséges eszközök megépítését.

Az ASML ugyanakkor nemrégiben "átmenetileg leállította" a nagyobb wafereket megmunkáló berendezéseinek fejlesztéseit, amelyre reagálva az Intel átütemezte az erre a célra szánt 680 millió dolláros tőkeinjekció folyósítását - mondta el a WSJ-nek Chuck Mulloy, a chipgyártó szóvivője. A holland vállalat szerint azért akadtak meg a fejlesztések, mert nem volt egyetértés a megrendelők között. "Az ügyfelek diktálnak, nekünk gyártóként az ügyfeleket kell követnünk" -  nyilatkozta az amerikai lapnak az ASML szóvivője. "Az egyetértés hiányában az ASML 450 milliméteres programját átmenetileg leállítottuk."

A nézeteltérés okait a WSJ cikke nem említi, de egyet könnyen találni lehet: a GlobalFoundries-nak, a TSMC-nek és a Samsungnak nem áll érdekében, hogy az Intellel közösen finanszírozzák a 450 milliméteres átállás költségeit most már, amikor az Intel nyíltan belépett a szerződéses félvezetőgyártók területére, és ezzel a megállapodásban szereplő többi cég üzletét veszélyezteti, egyes esetekben ugyanazokért a megrendelőkért versenyezve. Ugyanígy persze az Intelnek sem érdeke, ha a közvetlen versenytársai fejlesztéseit támogatja még akkor is, ha a chipgyártásban a waferméreten túl is bőségesen van tere az egyedi innovációknak, amellyel a gyártók megkülönböztethetik magukat.

Nincs igény?

A 450 milliméteres átállás késleltetése gazdaságossági okokkal is indokolható. Egyes vélekedések szerint a 300 milliméteres átállás költségeit is mostanáig nyögték a berendezések gyártói, a 450 milliméteres wafereket kezelő készülékek kifejlesztéséhez szükséges, tízmilliárd dolláros nagyságrendű összeg pedig 20 éven belül sem térülne meg az iparág számára. Ennek egyik oka, hogy az elektronikai ipar és a félvezetőipar már nem nő olyan mértékben, mint ahogy azt az évezred fordulóján tette például, és nem is biztos, hogy szükség van a gyártókapacitások ugyanolyan ütemű bővítésére.

Mindent vivő munkahelyek

Mindig voltak olyan informatikai munkahelyek, melyek nagyon jól fekszenek az önéletrajzban.

Mindent vivő munkahelyek Mindig voltak olyan informatikai munkahelyek, melyek nagyon jól fekszenek az önéletrajzban.

"Az iparágban alaposan megváltozott a volumen növekedése. A 90-es években  még elképesztő, évi 25-30 százalékos bővülést láthattunk, és égető szükség volt egyre több waferre" - mondta Mike Splinter, az egyik legnagyobb félvezetőipari berendezésgyártó, az Applied Materials elnök-vezérigazgatója a SEMI ISS konferencián a múlt hónapban. "Ma a növekedés üteme ennél sokkal alacsonyabb, talán évi 5-10 százalék, és ehhez képest sok gyár épül. [...] Nem látom a nagy hajtóerőt a nagyobb méretű waferekre."

"Nem vagyok róla meggyőződve, hogy a 450 milliméter [átmérőjű waferek bevezetése] valaha is megtörténik, de ha mégis, az a távoli jövőben lesz" - vélekedik a kérdésről Mark Durcan, a negyedik legnagyobb chipgyártó, a Micron elnök-vezérigazgatója az Electronics Weekly szerint. "Hatalmas befektetéseknek kell ehhez létrejönnie eszközgyártói oldalon. És az érték a végén, hogy az ügyfelek megveszik-e valaha ezeket a berendezéseket, kétséges."

A 450 milliméteres átállás késése vagy elmaradása ugyanakkor nem jelenti azt, hogy megállna a technológiai fejlődés a félvezetőiparban. Mike Splinter szerint még a 300 milliméteres szeleteken is bőven van helye az innovációnak, sőt, azokat a technológiai változásokat, amelyeket a gyártók a 450 milliméteres wafereken terveztek bevezetni (pl. extrém ultraibolya levilágítás), sokkal könnyebben, olcsóbban és kevesebb kockázat mellett implementálhatják, így a fejlődés még évekig biztosított.

 

a címlapról

VISION

0

Olcsóbb Vision Pro-ra fekszik rá az Apple

2024. június 19. 13:00

A második generációs eszköz fejlesztése helyett egy alacsonyabb árkategóriára lövő hardverre összpontosít az almás cég, ami 2025-ben jelenhet meg.

METAVERSE

0

Átalakítja a Meta a Reality Labs-t

2024. június 19. 12:00

Két fő egységre osztotta a Meta a virtuálisvalóság-fejlesztésekkel foglalkozó Reality Labs-t, ami elbocsátásokat is hoz magával.