Výrobní technologie - kam kráčíš, SOI?
23.2.2009, Lukáš Petříček, článek
V dnešním článku zaměřeném na výrobní technologie se vrátíme k technologii SOI a podíváme se, kam se ubírá její vývoj v posledních letech. Potom si také uvedeme novinky v oblasti moderních výrobních technologií používaných v polovodičovém průmyslu...
Kapitoly článku:
Shrnutí a závěr
Pojďme si shrnout naše dnešní putování výrobními procesy, které provází vznik moderních mikroprocesorů, a co nás bude v následujícíh letech v polovodičovém průmyslu čekat.
Ačkoliv SOI technologie dosahovala do roku 2007 poměrně strmý růst, kvůli ekonomickým problémům napříč celým technologickým odvětvím (a finanční potíže se bohužel nevyhýbají ani polovodičovému průmyslu) následovala mírná stagnace během loňského roku (do roku 2012 se podle předpokladů VLSI Research Inc odhaduje průměrný růst SOI odvětví okolo 11 procent ročně, až na úroveň přes 1 mld USD v roce 2012). Celkový objem waferů během roku 2008 poklesl o 6 procent na 8 138 milionů čtverečních palců z 8 661 milionů čtverečních palců během roku 2007 (ještě během konce roku 2007 se přitom hovořilo o možném růstu okolo 6 procent).
Přehled trhu s wafery; miliony čtverečních palců (jedná se přibližně o plochu 5,5 km2), zdroj: SEMI Silicon Manufacturers Group (SMG), tabulka: Digitimes
Pro srovnání přehled trhu se SOI wafery, zdroj: VLSI Research
Co to pro výrobce polovodičů znamená? Jednoznačně "utahování" opasků a také propouštění. Předpokládané nasazení nových technologií napříč odvětvím zřejmě není v přímém ohrožení, ale řada firem tento tlak jistě nevydrží, a budou následovat fúze a bankroty. A velice pravděpodobně také škrty a pomalejší nástup nových výrobních procesů...
Dalším dílkem do celé skládačky je imerzní litografie, která se stala od 45 nm nedílnou součástí i současné generace AMD procesorů. Intel dal s 45 nm zatím přednost "suché" litografii s metodami dvojitého osvitu, ale s 32 nm je i zde přechod na imerzní litografii již nevyhnutelný. Stejný osud a velké změny čekají i materiály pro fotorezist (velkou výzvou bude dosažení refrakčního indexu > 1,8) nebo kapalin s vysokým refrakčním indexem >1,65 (zárověň splňující parametry jako je absorbční koeficient, požadavky na možnou znovupoužitelnost a viskozitu) a materiálu pro čočky (také s refrakčním indexem > 1,65). Časy "suché" litografie se blíží nezvratně ke konci.
Intel "Westmere" jako 32nm "Tick" verze Nehalemu s integrovanou grafikou (Westmere bude kombinovat na jedné destičce 32nm procesor a 45nm IGP) a dočkáme se ho již koncem roku, zdroj: Intel
Všechny změny ve výrobních technologiích nyní budou podstatně náročnější a dražší než dosud a vývoj je v současnosti stěží předvídatelný. Podle roadmapy ITRS bude jistě pokračovat růst integrace ještě pár let. Již teď je zřejmé, že po 22 nm nás jistě čeká 16 nm (snad již s dlouho očekávanou EUV litografií) a také 11nm proces. Stále nákladnější investice do rožšíření a výstavby nových FABů si ale bude moci dovolit stále méně firem.
Současná ekonomická krize se nepochybně ještě silně dotkne IT odvětví a o to více výrobců polovodičů a technologií litografie, kteréžto oblasti jsou na sobě zcela závislé. Jedno bez druhého prostě nemůže existovat. Pro všechny zúčastněné bude další překonávání limitů velkou výzvou a nás samozřejmě čeká řada ještě výkonnějších a ještě úspornějších procesorů. Sledovat nadcházející vývoj bude nepochybně stále zajímavější...
Zdroje: AMD.com, ASML.com, edn.com, IBM.com, Intel.com, ITRS.net, Semiconductor.net, Soitec.com, VLSI Research
