Уже не первый год в полупроводниковой индустрии идут споры о том, когда производителям микросхем следует начинать переход на использование кремниевых подложек диаметром 450 мм. То затихая на какой-то период, то разгораясь с новой силой, эти споры время от времени обнаруживают нетривиальные выводы, характеризующие несколько непривычным образом как собственно полупроводниковую индустрию, так и ее взаимоотношения с поставщиками оборудования и материалов для полупроводниковых производств. Один из таких выводов заключается в том, что переход на подложки большего размера (в настоящее время диаметр самых больших подложек, используемых при изготовлении микросхем, составляет 300 мм) зависит прежде всего от компании Applied Materials. Пожалуй, наиболее красноречиво этот вывод сформулировал главный редактор сайта Fabtech.org Марк Осборн. Некоторое время назад он заявил, что, по его мнению, пора уже прекратить задавать вопросы о подложках диаметром 450 мм всем ведущим производителям оборудования для полупроводниковых производств, кроме Applied Materials.
Что же такое Applied Materials и почему от этой компании зависит так много в столь важном для полупроводниковой индустрии деле, как переход на новый стандарт подложек? Совсем недавно, в начале апреля, эксперты Gartner в очередной раз дали математический ответ на этот вопрос, вновь подтвердив, что Applied Materials — это 15% общего объема мирового рынка оборудования для полупроводниковых производств. Весьма респектабельная, по меркам компьютерной индустрии, компания Applied Materials существует уже больше 40 лет, штат ее сотрудников составляет свыше 14 тыс., а годовой оборот — более 9 млрд долл. Но, казалось бы, что тут особенного — разве могут 15% обладать правом вето, тем более когда дело касается технологического прогресса всей индустрии в целом?
Ни о каком вето в Applied Materials, естественно, и не помышляют. Как не помышляют о нем и, например, в голландской компании ASML, которой, по данным ассоциации SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International), принадлежит 65% мирового рынка систем литографии. А ведь это, между прочим, ключевая стадия технологического процесса производства микросхем, и оборудование ASML де-факто является для нее отраслевым стандартом. Но никому на этом основании как-то не приходит в голову объявить ASML узким местом, при приближении к которому технологический прогресс упирается в табличку «Объезд запрещен».
Возможен ли «объезд» в случае с Applied Materials? Теоретически, если задаться такой целью, то да, без проблем. Системы послойного атомного осаждения (ALD) можно закупать, в частности, у голландской компании ASM International, химического осаждения из паровой фазы (CVD) — у Novellus Systems и японской Tokyo Electron, физического осаждения из паровой фазы (PVD), химико-механической планаризации (CMP) и электрохимического нанесения покрытий (EP) — опять же у Novellus Systems, ионной имплантации — у Axcelis Technologies, травления — у Tokyo Electron и Lam Research, метрологическое оборудование и системы обнаружения дефектов — у KLA-Tencor.
В реальности все, естественно, гораздо сложнее. В ускоренном переходе на использование подложек диаметром 450 мм заинтересованы в Intel, Samsung и TSMC, а также, возможно, в Toshiba. Все они, как утверждается в открытых источниках, являются заказчиками Applied Materials, и очевидно, что никто из них, включая всемогущую корпорацию Intel, не может себе позволить демонстративно отказаться от сотрудничества с компанией номер один на рынке оборудования для полупроводниковых производств.
Демонстративно «объезжать» Applied Materials, во-первых, накладно с экономической точки зрения, поскольку поставщик со столь широкой номенклатурой выпускаемой продукции, но не являющийся при этом монополистом, по определению очень выгодный партнер. Во-вторых, как следствие, это еще и рискованно — даже те, кто еще вчера с видимым удовольствием поднимал бокал за здравие закона Мура и сопутствующих его очередной пролонгации подложек диаметром 450 мм, вдруг могут вспомнить базовые принципы конкурентной борьбы и воспользоваться щедрым подарком, получив преференции от поставщика номер один. Не говоря уже о тех, кому эти самые подложки и так стояли поперек горла. А таковых в полупроводниковой индустрии немало, и в Applied Materials прекрасно об этом осведомлены.
Наконец, в-третьих, у проблемы есть еще и, скажем так, исторический аспект. Некто Пол Каструччи (в прошлом — исполнительный вице-президент консорциума SEMATECH, что объединяет лидеров полупроводниковой индустрии во главе с Intel, а до того проработавший свыше трех десятилетий в IBM), не так давно поведал историю о том, как эмиссары IBM «просто» явились к Applied Materials с чеком на 4 млн долл. Так, по его словам, в 80-е годы было положено начало переходу полупроводниковой индустрии на 200-миллиметровые подложки. Можно также вспомнить, что в корпорации Intel выпуск чипов с использованием подложек диаметром 300 мм начали в декабре 2001 года. Это было время, когда корпорация являлась крупнейшим заказчиком, на долю которого неоднократно приходилось свыше 10% общегодового объема продаж Applied Materials.
Таким образом, подводя итог сказанному, можно констатировать: без Applied Materials при переходе на использование 450-миллиметровых подложек обойтись при желании можно. Но здравый смысл подсказывает, что лучше этого не делать. Логика здесь такова, что участие Applied Materials само по себе является достаточным условием осуществимости очередного витка технологической эволюции полупроводниковых производств — уж если в компании возьмутся за создание оборудования для работы с подложками большего диаметра, переход чипмейкеров на их использование можно будет считать свершившимся фактом.
Почему пока не берутся? Потому что список заказчиков Applied Materials не ограничивается ни квартетом самых верных приверженцев учения Мура, ни даже участниками консорциума SEMATECH. Потому что многие из заказчиков Applied Materials не смогут себе позволить расходы на приобретение производственного оборудования нового поколения, а это значит, что инвестиции в его разработку могут не окупиться. А ведь цена вопроса уже не составляет, как когда-то, 4 млн долл. Цена вопроса сегодня такова, что даже в Intel не могут решиться на то, чтобы «просто» прийти в Applied Materials с чековой книжкой. Потому что дальнейшее продвижение полупроводниковой индустрии по пути, предначертанному законом Мура, требует все больших финансовых вливаний в сооружение и оснащение производственных мощностей. Есть у многоликого закона Мура и такая оборотная сторона, о которой, правда, нечасто вспоминают.
Более подробно о проблемах, связанных с переходом полупроводниковой индустрии на использование подложек диаметром 450 мм, можно прочитать в апрельском номере журнала «Открытые системы».
Кто оснащает кремниевые мастерские?
Мировой рынок оборудования для полупроводниковых производств, по данным Gartner, в 2007 году вырос на 5,9% по сравнению с позапрошлым годом и составил 44,5 млрд долл. 15% этой суммы вновь пришлось на долю поставщика номер один — Applied Materials. Объем продаж этой компании вырос, правда, всего лишь на 4,5%. Как следствие, доля рынка Applied Materials немного сократилась. Но отрыв американской корпорации от ближайшего конкурента в лице японской компании Tokyo Electron по-прежнему остается внушительным — почти 1,5 млрд долл. Всего в первой десятке рейтинга Gartner фигурируют по четыре американских и японских компании, а также две голландские.
