在Semicon West期間的一場記者會上,兩大半導體設備廠應材(Applied Materials)與TEL (Tokyo Electron Ltd)的高層正好在貴賓桌上分坐兩端;這也許是巧合,但也可能不是──畢竟這兩家公司向來是死對頭,雙方大有理由王不見王。
不過,也許未來有這么一天,向來各自為政的晶圓廠設備業(yè)的競爭廠商們,會坐下來共進午餐,甚至連手訂定技術規(guī)格、合作推動新設備研發(fā)案,好讓產業(yè)界跟上摩爾定律(Moore’s Law)的腳步…這也是今年Semicon West上,不少業(yè)者們的期望。
在該展會上出現(xiàn)的緊急呼聲,是希望IC業(yè)者們在研發(fā)上進行更多合作,特別是設備制造商;在經費拮據的情況下,設備供貨商得團結起來,才能降低成本與風險。
這對于某些(不是全部)技術來說特別需要,例如18吋晶圓與超紫外光(EUV)微影;此外新一代微影架構、量測以及硅穿孔(through-silicon-vias,TSV)等,也都是需要龐大研發(fā)經費才能有所進展的技術案例。
簡而言之,產業(yè)觀察家認為,如果晶圓設備供貨商們繼續(xù)假裝一切如常、繼續(xù)各自為政,兩年一次的制程周期(process cycle)進展速度將會減緩。而這些總是拒絕相互合作的設備廠,也恐怕將會一步步走向滅亡之路。
應材資深副總裁暨硅晶系統(tǒng)事業(yè)部門(Silicon Systems Group)總經理Tom St. Dennis提出警告:“現(xiàn)有的晶圓制造設備產業(yè)規(guī)模,根本不足以負擔追隨摩爾定律、提供客戶尖端設備與制程技術所需的龐大研發(fā)支出。”
St. Dennis表示,為了支持客戶跟上技術藍圖并提供關鍵服務,該公司認為已有建立新業(yè)務模式、以及建立聯(lián)盟關系來最佳化產業(yè)資源利用的需要。(St. Dennis在該場記者會上,就是與TEL美國分公司的總經理Harvey Frye分坐貴賓桌兩端)
這些年來,有不少芯片供貨商與設備業(yè)者的合作案例,設備業(yè)者也會與研發(fā)機構進行合作,例如Albany Nanotech、IMEC、Selete、Sematech與SRC;可見合作是有用的。設備制造商之間也曾有過各種研發(fā)合作,但僅限于有助于業(yè)務發(fā)展且雙方無競爭關系的情況。
但晶圓廠設備產業(yè)的研發(fā)模式卻仍在黑暗時代,這些廠商(特別是競爭對手之間)互不信任也拒絕合作。例如應材與TEL,就很難想象會進行合作;看這兩家公司的自動測試設備(ATE)業(yè)務就可發(fā)現(xiàn),他們各自支持不同的產業(yè)聯(lián)盟與通用平臺,可惜都不順利。
也許半導體設備業(yè)者該與IC業(yè)者學學,該如何與競爭者合作來降低研發(fā)成本;如IBM的聯(lián)盟就是一個模范,那里有一群對手為了共同的利益攜手開發(fā)制程技術。
設備產業(yè)有太多理由需要合作,其中一個就是微影技術的發(fā)展。目前193奈米浸潤式微影,被視為可支援32/28奈米制程節(jié)點;但到了22奈米節(jié)點,微影技術選項除了193奈米浸潤式技術,還有雙圖案(double-patterning)、無光罩(maskless)與納米壓印(nanoimprint)。
到了15奈米制程節(jié)點,EUV技術是最被看好的,不過目前該技術的研發(fā)卻因相關檢測設備的落差而出現(xiàn)瓶頸;據了解,開發(fā)EUV檢測設備還需投入2億美元的經費。而奈米壓印、無光罩技術相關設備的開發(fā),也同樣面臨缺錢窘境。
對此KLA-Tencor營銷長Brian Trafas認為,要實現(xiàn)下一代的檢測設備與技術,建立新的募資與資源共享機制是可行的;例如KLA-Tencor就正與Sematech的成員共同合作,研發(fā)最新的光罩檢測工具。
但Trafas表示,像是EUV技術開發(fā)所需的龐大成本,傳統(tǒng)的募資與研發(fā)模式恐怕會難以支撐;這類研發(fā)案除了所費不貲,投資報酬率也不明。因此有人認為,得靠像應材、TEL這樣相互競爭的大廠連手,才能降低開發(fā)EUV檢測設備的研發(fā)成本。
不過Trafas也坦承,實在難以想象應材與TEL會愿意合作,不說兩家設備供貨商的死對頭關系,要談連手,智慧財產權就是一個顧慮。
18吋晶圓也是引發(fā)產業(yè)合作議題的另一項艱難技術;雖然英特爾(Intel)、臺積電(TSMC)與三星(Samsung)已經站出來相挺,但如果設備供貨商不買帳,這些芯片大廠難道得自己去搞設備嗎?據統(tǒng)計,催生18吋晶圓廠所需經費是200億到400億美元!
除了一再呼吁產業(yè)界合作,今年的Semicon West就在如此沉悶的氣氛下進行,據說不但參展攤位較往年減少,參觀人數也很冷清。不少大廠都沒出現(xiàn)在展場,改在場外設置針對客戶與產業(yè)分析師開放的會議室。而展會期間也很少有新產品、新技術的發(fā)表。