ВЫБОР РЕДАКЦИИ

Пять тенденций, меняющих микроэлектронику

Платформа EUV Zenith корпорации Edwards и перспективы рынка материалов для литографии

Взгляд изнутри: Китаю желательно использовать подход «больше, чем Мур»

Ренессанс полупроводниковых технологий

Современное состояние производственной базы микроэлектроники

Тайвань и американо-китайская борьба за лидерство в микроэлектронике

Новые стимулирующие меры для развития производственной базы полупроводниковой промышленности в США

Современное состояние китайской микроэлектроники

КНР готовится к технологическому «разводу» с США

Шесть чувств и не только…

Некоторые аспекты американо-китайской «технологической холодной войны»

Сбываются ли планы КНР по обеспечению самодостаточности в области ИС?

Новый план стимулирования НИОКР в США на 34 млрд долл.

Прогноз продаж полупроводникового оборудования

Производственная база микроэлектроники США

Проблемы развития микроэлектроники КНР

Министерство обороны США расширяет возможности корпорации SkyWater Technology

Проблемы развития микроэлектроники КНР

ЕС выделяет 2 млрд евро на повышение квалификации занятых в микроэлектронной отрасли

В КНР начался второй этап работы «Большого фонда» развития микроэлектроники

Состояние и перспективы микроэлектроники США

Методика оценки экологичности производства ИС

Краткий обзор деятельности ведущих кремниевых заводов

SMIC: передовые технологии, производственная база и государственное финансирование

SMIC: передовые технологии, производственная база и государственное финансирование

Возвращение «блудных сыновей»

Китайская технология 3D-флэш-памяти NAND-типа

Состояние и планы развития ведущих кремниевых заводов

Тенденции развития современных производственных мощностей

Достижения КНР в области индустрии ИС ЗУ

Состояние и планы развития ведущих кремниевых заводов

Intel принимает бизнес-модель IDM 2.0

GlobalFoundries и стимулирование производственной базы микроэлектроники в США

Некоторые тенденции развития производственной базы микроэлектроники

Некоторые тенденции развития производственной базы микроэлектроники

Выпуск 7 (6706) от 09 апреля 2020 г.
РУБРИКА: ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ БАЗА

Недавно исследовательская корпорация IC Insights опубликовала три новых исследования, посвященных состоянию производственной базы микроэлектроники и действию «закона Мура». Выявлено, что в период 2009–2019 гг. было закрыто 100 заводов по обработке пластин различного диаметра. Наибольшая концентрация штаб-квартир полупроводниковых фирм по-прежнему наблюдается в США. Кроме того, «закон Мура» все еще действует.

В течение последнего десятилетия в микроэлектронной промышленности, по мере активизации процессов консолидации (сделки слияний и поглощений) и перехода традиционных изготовителей ИС полного цикла (IDM) на модели fab-lite или fabless, происходило сокращение производственных мощностей (в первую очередь за счет устаревших производственных линий и заводов по обработке пластин). В недавно опубликованном исследовании, посвященном тенденциям развития производственных мощностей микроэлектроники (Global Wafer Capacity 2020–2024), аналитическая корпорация IC Insights (Скоттсдэйл, шт. Аризона, США) показывает, что из-за вышеупомянутых причин, а также с появлением значительного числа предприятий и линий, производящих ИС по технологиям с топологическими нормами 20 нм и менее, многие поставщики в середине текущего десятилетия устранили неэффективные заводы по обработке пластин. С 2009 г. ими было закрыто или перепрофилировано 100 таких предприятий в разных странах мира.

На рис. 1 показана географическая структура сокращения производственных мощностей, а на рис. 2 – ​динамика и структура закрытых предприятий по диаметру обрабатываемых пластин.



Источник: IC Insights

Рисунок 1. Географическая структура сокращения производственных мощностей микроэлектроники



Источник: IC Insights

Рисунок 2. Динамика и структура закрытия предприятий по диаметру обрабатываемых пластин


В период с 2009 г. большая часть закрытых заводов по обработке пластин приходится на Японию и Северную Америку. Многие из таких предприятий использовались в течение десятилетий – ​они выработали свой ресурс и были закрыты в пользу гораздо более экономичных объектов. В некоторых случаях закрытие производств было обусловлено чрезмерным ростом издержек по обладанию ими, так что некоторые компании переходили на бизнес-модели fab-lite или fabless, отдавая изготовление ИС кремниевым заводам.

По данным IC Insights, в 2020–2021 гг. предполагается закрыть еще четыре завода – ​два у корпорации Renesas, по одному у Analog Devices и NJR. Учитывая стремительный рост стоимости новых заводов по обработке пластин и производственного оборудования, а также то, что все больше производителей ИС переходят на бизнес-модели fab-lite или fabless, IC Insights ожидает, что в ближайшие несколько лет процесс закрытия производств продолжится. Правда, большая часть старых заводов уже была закрыта, а остающиеся производственные мощности считаются довольно эффективными.

Специалисты IC Insights отмечают, что наибольшее число закрытий производств за последнее десятилетие произошло после рецессии 2007–2008 гг., когда производители стали внимательнее следить за своими операционными расходами. Сейчас, 10 лет спустя, есть вероятность возникновения еще одой волны закрытия заводов по обработке пластин – ​на этот раз из-за распространения пневмонии COVID‑2019, вызванной коронавирусом SARS-CoV‑2.

В целом с 2009 г. больше всего было закрыто заводов по обработке пластин диаметром ≤200 мм. С географической точки зрения 70% сокращенных производственных мощностей пришлось на Японию и Северную Америку [1].

Корпорация IC Insights также оценила структуру полупроводниковой промышленности с точки зрения расположения штаб-квартир ведущих производителей ИС. Отмечается, что южнокорейские и японские фирмы крайне слабо представлены в секторе fabless-фирм, а тайваньские и китайские обладают очень малой долей в секторе IDM. В целом наилучший баланс долей IDM и fabless-фирм, а также наибольшую общую долю штаб-квартир полупроводниковых фирм, расположенных на национальной территории, демонстрируют США (рис. 3).



Источник: IC Insights

Рисунок 3. Географическая структура расположения штаб-квартир микроэлектронных фирм


В результате обвала продаж микросхем ДОЗУ флэш-памяти NAND-типа в 2019 г. фирмы со штаб-квартирами в Южной Корее, в первую очередь Samsung и SK Hynix, продемонстрировали падение продаж на 32%, что является худшим показателем для любой крупной страны или региона мира. Интересно, что 2018 г. самый большой рост продаж (около 26%) наблюдался у этих же производителей. В то же время продажи американских, европейских, китайских и тайваньских фирм сократились в 2019 г. в меньшей степени, чем по полупроводниковой промышленности в целом (–15%) [2].

Еще одно исследование корпорации IC Insights (The McClean Report, 2020 edition, январь 2020 г.) было посвящено т. н. «закону Мура» – ​основному критерию, по которому измеряются технологические показатели и прогресс микроэлектроники. Хотя этот «закон» относится к темпам роста числа транзисторов (рис. 4), он иногда обобщается для описания экспоненциального роста грубой вычислительной мощности, достигаемого с каждым новым поколением ИС.



Источник: IC Insights

Рисунок 4. Тенденции роста числа транзисторов на кристалле ИС


Свои выводы исследователи делают на том основании, что замедление действия «закона Мура» на уровне двумерных приборов компенсируется за счет трехмерных приборов. Действительно, ежегодный рост плотности флэш-памяти NAND-типа примерно до 2012 г. оставался на уровне 55–60%, но с тех пор снизился до 30–35%. Для обычной планарной NAND-флэш самая высокая емкость в январе 2020 г. составляла 128 Гбит. В то же время максимальная емкость 96-слойной 3D-флэш-памяти NAND-типа на основе 4-уровневых ячеек (QLC) в настоящее время составляет 1,33 Тбит. К концу 020 г. она увеличится до 1,5 Тбит, а использование 128-слойной технологии приведет к созданию ИС емкостью 2 Тбит [3].


1. 100 IC Wafer Fabs Closed or Repurposed Since 2009. IC Insights Research Bulletin, March 26, 2020: https://www.icinsights.com/news/bulletins/100-IC-Wafer-Fabs-Closed-Or-Repurposed-Since2009/ 

2. U.S. IC Companies Maintain Global Marketshare Lead. IC Insights Research Bulletin, March 19, 2020: https://www.icinsights.com/news/bulletins/US-IC–Companies-Maintain-Global-Marketshare-Lead/ 

3. Transistor Count Trends Continue to Track with Moore’s Law. IC Insights. Research Bulletin, March 5, 2020: https://www.icinsights.com/news/bulletins/Transistor-Count-Trends-Continue-To-Track-With-Moores-Law/


ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Выпуск 24/25 (6748/6749) от 23 декабря 2021 г. г.
Выпуск 23(6747) от 25 ноября 2021 г. г.