Выпуск № 12(1035) от 28 мая 2015 года

• Конференция ConFab-2015 о зрелости мировой полупроводниковой промышленности

Аналитика/Прогнозы

Конференция ConFab-2015 о зрелости мировой полупроводниковой промышленности

На прошедшей 19-22 мая конференции ведущих изготовителей полупроводниковых приборов (ConFab-2015), организованной журналом Solid State Technology, были рассмотрены вопросы современного состояния и перспектив развития полупроводниковой промышленности.

Отмечался существенный прогресс в развитии трехмерных ИС и инфраструктуры «Интернета вещей». Для полупроводниковой промышленности в целом характерно дальнейшее развитие тенденции консолидации изготовителей. Так, например, в секторе полупроводниковых приборов для автомобильной электроники четко определилось доминирование узкого круга изготовителей – трех североамериканских и трех западноевропейских фирм. Однако наиболее яркий пример консолидации – ситуация на рынке схем DRAM: по сравнению с 2007 г., уже в 2013 г. здесь исчезли тайваньские и японские производители, а 97% продаж контролируется двумя южнокорейскими и одной американской фирмой (Samsung, SK-Hynix и Micron).

Постоянное увеличение продаж полупроводниковых приборов порождает тенденцию, в рамках которой ситуация на их рынке все больше сходится с периодами циклического роста/спада мирового ВВП в целом. Это особенно четко наблюдается в период после 2010 г. Параллельно полупроводниковая промышленность уходит в «пост-ПК» эру, т. е. большая часть продаж уже не ориентирована на вычислительную технику. Теперь бoльшие объемы продаж ИС приходятся на средства связи и потребительскую электронику. Так, крупнейшим покупателем ИС теперь стала корпорация Apple (смартфоны iPhone и планшетные ПК iPad). Динамичное развитие демонстрируют сектора полупроводниковых приборов для автомобильной электроники, систем безопасности и т. п.

Еще одним из аспектов развития мировой полупроводниковой промышленности стал отход от ярко выраженных этапов наращивания производственных мощностей, приводивших к перепроизводству. По мере консолидации и сокращения числа поставщиков корреляция между динамикой мирового ВВП и ростом рынка ИС в настоящее время достигла показателя 0,9, по сравнению с 0,35 в 1980-х гг. Сейчас производители полупроводниковых приборов предпочитают модернизировать существующие мощности, а не сооружать новые для освоения каждого нового технологического поколения. Растет роль моделей fabless и fab-lite

Не менее важным фактором становится дефицит «нововходящих» на рынок полупроводниковых приборов – сказывается рост стоимости выхода на рынок. Несмотря на существенную государственную поддержку, китайским фирмам приходится все
труднее, неоднократные попытки планового развития микроэлектроники в Индии не увенчались успехом, ситуация в России также не сулит прорывов.

Что касается новых периодов роста и спада продаж, то они все равно будут происходить – по мере появления новых изделий и прохождения ими своих жизненных циклов, а также по мере изменения циклов потребительского спроса. В целом, наблю-
даемые в последние 40-45 лет трех-пятилетние циклы полупроводниковой промышленности скорее всего останутся до 2020 г. Что будет дальше пока сложно сказать, все будет зависеть от развития эры 14-нм приборов и последующего освоения 7-нм
технологического поколения.

По оценкам специалистов исследовательской корпорации IC Insights, основные изменения в базе поставок мировой микроэлектроники можно свести к следующему: 

Отсутствие возможностей появления новых точек входа на рынок (аналогичных тем, какими в своё время стали микропроцессоры, кремниевые заводыiv, флэш-память и т. п.) привело к тому, что микроэлектроника оказалась замкнутой на не-
сколько новых крупных производственных вновь образованных фирм. Так, китайские фирмы стали последней группой новых участников рынка ИС, что способствовало облегчению проблемы избыточного инвестирования в заводы по обработке пластин. 

Укрепление взаимосвязей fab-lite (и fabless)-фирм с кремневыми заводами также будет способствовать меньшему переинвестированию производственных мощностей. 

Показатель капиталовложений как доли в продажах полупроводниковых фирм уменьшается в среднем с 25% в конце 1990-х годов до 15-16% в 2010-х годах. 

Сокращение (вследствие консолидации) числа производителей ИС способствует снижению избыточного предложения изделий микроэлектроники. Так, по прогнозам, нынешние 61 поставщик ИС, которые используют 200-мм пластины, вскоре будут заменены примерно 22 поставщиками, обрабатывающими 300-мм пластины, а затем – менее чем 10 производителями ИС на пластинах диаметром 450 мм.

Значительное внимание на ConFab-2015 привлекли вопросы литографии и возможного перехода на обработку пластин диаметром 450 мм. Относительно литографии указывалось, что при освоении 16/14-нм топологий уже активно используется 193-нм иммерсионная литография с методикой двойного формирования рисунка.

Освоение технологий с топологическими нормами 10 и 7 нм потребует либо применения методик тройного/четырехкратного формирования рисунка, либо освоения EUV-литографии. EUV-литография должна была быть освоена еще более 10 лет назад на
уровне 90-нм топологий, однако до сих пор не удалось добиться нужной производительности, обеспечивающей рентабельность производства. В частности, не удается создать достаточно мощный источник EUV-излучения. В области освоения обработки
450-мм пластин достигнуты определенные успехи – консорциум G450I уже сформулировал около 20 стандартов на пластины этого диаметра и оборудование по их обработке. Первая опытная линия, возможно, будет создана в 2016-2017 гг. совместно фирмами Intel, IBM, TSMC и Samsung в штате Нью-Йорк при поддержке правительства и университета штата. В дальнейшем собственные линии по обработке 450-мм пластин планируют создать Intel, Samsung, TSMC и, возможно, GlobalFoundries.

Иссточники: Dick James. The Confab – Semi Industry is Now Mature. Solid State Technology. The Pulse, May 26, 2015

http://www.russianelectronics.ru/engineer-r/news/snabworldmarket/doc/72856/03.06.2015