СПЕЦИФИКАЦИИ НА ИМС |
|
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