半导体设备业的“合作”问题难题

2009-07-24 13:09:47来源: 电子工程专辑 关键字:半导体  晶圆设备

      在Semicon West期间的一场记者会上,两大半导体设备厂应材(Applied Materials)与TEL (Tokyo Electron Ltd)的高层正好在贵宾桌上分坐两端;这也许是巧合,但也可能不是──毕竟这两家公司向来是死对头,双方大有理由王不见王。

      不过,也许未来有这么一天,向来各自为政的晶圆厂设备业的竞争厂商们,会坐下来共进午餐,甚至连手订定技术规格、合作推动新设备研发案,好让产业界跟上摩尔定律(Moore’s Law)的脚步…这也是今年Semicon West上,不少业者们的期望。

      在该展会上出现的紧急呼声,是希望IC业者们在研发上进行更多合作,特别是设备制造商;在经费拮据的情况下,设备供货商得团结起来,才能降低成本风险

      这对于某些(不是全部)技术来说特别需要,例如18吋晶圆与超紫外光(EUV)微影;此外新一代微影架构、量测以及硅穿孔(through-silicon-vias,TSV)等,也都是需要庞大研发经费才能有所进展的技术案例。

      简而言之,产业观察家认为,如果晶圆设备供货商们继续假装一切如常、继续各自为政,两年一次的制程周期(process cycle)进展速度将会减缓。而这些总是拒绝相互合作的设备厂,也恐怕将会一步步走向灭亡之路。

      应材资深副总裁暨硅晶系统事业部门(Silicon Systems Group)总经理Tom St. Dennis提出警告:「现有的晶圆制造设备产业规模,根本不足以负担追随摩尔定律、提供客户尖端设备与制程技术所需的庞大研发支出。」

      St. Dennis表示,为了支持客户跟上技术蓝图并提供关键服务,该公司认为已有建立新业务模式、以及建立联盟关系来最佳化产业资源利用的需要。(St. Dennis在该场记者会上,就是与TEL美国分公司的总经理Harvey Frye分坐贵宾桌两端)

      这些年来,有不少芯片供货商与设备业者的合作案例,设备业者也会与研发机构进行合作,例如Albany Nanotech、IMEC、Selete、Sematech与SRC;可见合作是有用的。设备制造商之间也曾有过各种研发合作,但仅限于有助于业务发展且双方无竞争关系的情况。[page]

      但晶圆厂设备产业的研发模式却仍在黑暗时代,这些厂商(特别是竞争对手之间)互不信任也拒绝合作。例如应材与TEL,就很难想象会进行合作;看这两家公司的自动测试设备(ATE)业务就可发现,他们各自支持不同的产业联盟与通用平台,可惜都不顺利

      也许半导体设备业者该与IC业者学学,该如何与竞争者合作来降低研发成本;如IBM的联盟就是一个模范,那里有一群对手为了共同的利益携手开发制程技术。

      设备产业有太多理由需要合作,其中一个就是微影技术的发展。目前193奈米浸润式微影,被视为可支援32/28奈米制程节点;但到了22奈米节点,微影技术选项除了193奈米浸润式技术,还有双图案(double-patterning)、无光罩(maskless)与奈米压印(nanoimprint)。

      到了15奈米制程节点,EUV技术是最被看好的,不过目前该技术的研发却因相关检测设备的落差而出现瓶颈;据了解,开发EUV检测设备还需投入2亿美元的经费。而奈米压印、无光罩技术相关设备的开发,也同样面临缺钱窘境。

      对此KLA-Tencor营销长Brian Trafas认为,要实现下一代的检测设备与技术,建立新的募资与资源共享机制是可行的;例如KLA-Tencor就正与Sematech的成员共同合作,研发最新的光罩检测工具。

      但Trafas表示,像是EUV技术开发所需的庞大成本,传统的募资与研发模式恐怕会难以支撑;这类研发案除了所费不赀,投资报酬率也不明。因此有人认为,得靠像应材、TEL这样相互竞争的大厂连手,才能降低开发EUV检测设备的研发成本。

      不过Trafas也坦承,实在难以想象应材与TEL会愿意合作,不说两家设备供货商的死对头关系,要谈连手,智慧财产权就是一个顾虑。

      18吋晶圆也是引发产业合作议题的另一项艰难技术;虽然英特尔(Intel)、台积电(TSMC)与三星(Samsung)已经站出来相挺,但如果设备供货商不买帐,这些芯片大厂难道得自己去搞设备吗?据统计,催生18吋晶圆厂所需经费是200亿到400亿美元!

      除了一再呼吁产业界合作,今年的Semicon West就在如此沉闷的气氛下进行,据说不但参展摊位较往年减少,参观人数也很冷清。不少大厂都没出现在展场,改在场外设置针对客户与产业分析师开放的会议室。而展会期间也很少有新产品、新技术的发表。

关键字:半导体  晶圆设备

编辑:金继舒 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/manufacture/2009/0724/article_911.html
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