450mm晶圓緩行

　　為了提高產品的生產率和利潤，近年來晶圓面積不斷擴大，大約每10年升級一次。1991年業界開始投產200mm晶圓，2001年起步向300mm晶圓過渡，依次類推，ITRS(國際半導體技術發展路線圖)和摩爾定律都認為，2012年是向走向450mm晶圓的元年。的確，少數巨型企業如Intel、三星和臺積電表示了肯定的態度，為2012年過渡到450mm而做著準備，與制造設備、材料廠商開展協商以便供應設備和材料，同時進行有關標準化方面的工作。他們設想，向450mm過渡就像以往向300mm過渡一樣，可以增加向用戶提供的價值，生產率翻番。據說，三家公司間也開展合作，打算2012年進入試生產階段。與此同時，三家公司倒也并未把話說絕，存有保留，有表示要繼續評估之說。

　　總體來說，今年業界對向450mm過渡采取了比去年慎重的態度，究竟風險太大，估算一條生產線的成本最多將超過250億美元，幾乎是300mm線的10倍。單憑期望值而不作客觀利益分析就貿然投資，今天怕沒有哪家半導體企業具有這樣雄厚的實力。其次，一些技術問題尚不成熟，如92.5um的晶圓厚度等還有待繼續驗證。今年7月在SEMICON West會議上，大多與會者均贊同第一個發言的日本Elpida公司社長坂本幸雄所說：“雖然目前面臨著很多難題，但半導體的未來仍然值得我們去挑戰”，反映了大家的心態。SEMI（國際半導體設備和材料協會）在8月的《SEMI Global Update》上發表了“向450mm晶圓過渡的5大誤區”一文，它的主要觀點稱：“目前并不是向450mm過渡的最佳時期，而且恐怕今后也不會來臨”，表示了一種頗為悲觀的態度。

　　SEMI 2005年發表的白皮書即說，半導體業界對于先端工藝的研發投資并未增加。電子產品和生產設備的研發費用近年常感不足，企業為了能生存下去，對研發費用不得不嚴加限制。又據IC Insights公司報道，世界半導體公司為追求技術工藝發展，1990~2007年期間研發費的年均增加率為12.7%，達457億美元，而同期銷售值的增長率為9.9%，17年間業界研發費年平均占其銷售值高達15%，且其年增長率高出銷售值2.8個百分點，半導體業研發開支難以為繼不言而喻。

　　針對這種情況，SEMI和ISMI(International SEMATECH Manufacturing Initiative—美國國際半導體技術制造協會)于2年半前設立了一個EPWG(Equipment Productivity Working Group)設備生產率工作組對過渡450mm晶圓問題進行了研究，得出的明確結論是：“此非其時”。它提出的5條理由或稱5個誤區如下：

　　1. 晶圓尺寸每10年擴大1.5倍

　　隨著近年半導體業的增長率逐漸趨緩，10年擴大1.5倍事實上已做不到，今后會超過10年。從投資費用/生產效果的分析來看，10年一變不過是神話罷了。

　　2. die增大要求走向450mm晶圓

　　一般認為，由于die增大，晶圓將隨之擴大。可據分析今天die尺寸已經到頭，甚至還會縮小，晶圓已無擴大必要。

　　3. 圓片增大將節減芯片成本

　　經對現有器件成本的分析，450mm圓片估計占芯片成本的10%，而組裝、封裝和測試的成本正逐漸提升，成為業界無論技術還是經濟上面臨的重大課題。

　　4. 晶圓尺寸擴大會顯著提高生產率

　　據EPWG的成本研究，生產率的提高大多不是因為晶圓尺寸的擴大，而是由于使用的生產設備所致。以300mm晶圓為例，生產率的提高主要即來自生產手段，如前端開放式統一槽和自動材料處理系統等。可這些設備因受處理面積的限制，并不適用于450mm晶圓。

　　5. 晶圓尺寸變革是促進半導體業進展的唯一途徑

　　多少年來半導體業以遵循摩爾定律的技術發展為首要原動力，實際上，當今半導體業的投資選擇和經營決策須看產品的應用和消費變化，單一依靠技術進步將帶來極大的風險。現在已是消費者主導時代，半導體業將以多品種、小批量生產為主以迅速適應市場的變化。產品市場化的先后和量產時間的快慢將決定企業的成敗。

　　環顧當前世界，半導體產能主要仍集中于200mm和300mm晶圓，我們看到了有出售200mm生產線的，但建設300mm的企業仍時有所聞，300mm正當時。事物總是要發展的，鑒于當前經濟、技術種種形勢，轉向450mm晶圓很有可能會延緩，但就此止步300mm恐怕是危言聳聽。