不久前,Novellus System的CEO Rick Hill拜访了韩国海力士半导体的M11 fab,他惊讶于该fab的巨大规模,同时也很满意地得知八十亿美元的设备采购预算。在未来几年内,将会兴建几个生产规模达到每月150,000~200,000片晶圆(wspm)的fab,主要针对NAND型闪存在固态硬盘(SSD)领域潜在的巨大市场。Hynix M11 fab为两层200米 × 80米的厂房,计划产能为300,000 wspm。
Hill表示:“庞大的巨型工厂(Megafab)影响的不仅仅是我们,而将推动整个半导体设备工业的发展。Daifuku开发出的自动物料搬运系统(AMHS)(位于M11 fab)能够将FOUP传送时间从15分钟缩短到2分钟。”
整个SEMICON West会议上,各家公司都在讨论晶圆加工设备、自动化设备以及其它芯片制造设备。目标都瞄准了大规模的存储器megafab。这种规模不断膨胀的趋势还有更深层次的暗示,将直接影响是否采用450 mm晶圆的争论。
作为450 mm晶圆的倡导者,三星电子正在韩国兴建Fab 15和Fab 16,每个厂的产量都将达到150
,000 wspm。两个fab共用同一个厂房的上下层,中间由设备层隔开。三星计划将其相对较小的逻辑电路fab规模扩大一倍。Intel在中国大连兴建的fab产能达到了70,000 wspm,但这也仅为三星fab产能的一半。尽管如此,由于多个产品混合生产,大部分逻辑电路厂商并不需要如此大规模的fab。
Hans Stork表示:9个月前,当他接任应用材料的CTO时,了解到正在兴建和计划兴建的存储器fab规模之大,让他大吃一惊。
Stork说:“我当时惊讶得下巴都快掉地上了。”曝光机生产能力的逐步提高是一个关键的驱动力。新型的曝光机生产能力高于140 wph。Stork表示,为了让这些价格昂贵(接近四千万美元)的曝光机能够持续不断的加工晶圆,fab就必须不断地增大规模。这也迫使其它晶圆加工设备供应商迅速地改善其设备的生产能力。

Stork说,“这些fab比我们通常想象的要大5倍”,规模如此之大,主要是利用产量优势平衡成本,使得基于NAND型闪存的SSD单位比特的价格可以满足市场要求。最大的存储器厂商们还在不断的在技术领域竞争,尽早实现22 nm半节距,在这个技术节点上,SSD将比硬盘具有更诱人的成本优势。
Stork表示,应用材料的管理层认为大部分megafab的产能都将用于生产笔记本电脑的SSD,而用于搜索引擎的SSD只是整个驱动力的很小一部分。
Quadra Capital Inc的分析师Janet Ramkissoon表示,目前至少有5个大型厂房空置,等待市场对于存储器需求的回升。她说:“我们在接下来的几个季度只能口袋空空了”。
Ramkissoon表示,英特尔采用32 nm工艺的芯片和“Moorestown”平台将成为超便携式电脑最有力的推动者,而目前英特尔仍然采用45 nm设计规则制造芯片。这个转变将会在2009或者2010年发生。
在过渡期内,存储器厂商每卖出一颗芯片都会赔一份钱,对价格回升的期待变得越来越强烈。接下来,随着32 nm和22 nm技术节点的实现,更高存储密度的闪存芯片将使SSD成为可能。Ramkissoon表示:“更小技术节点以及megafab的出现,都将使SSD成为现实。”
Mentor Graphics的CEO Wally Rhines表示,当消费者开始习惯于用他们的手机和笔记本电脑从互联网上下载电影时,将会拉动对存储器的需求。他说:“NAND型存储器的存储容量极大。这将是存储器厂商扩大生产规模的绝佳时机。当然,很难避免会出现一段时期的产能过剩,但是如果现在不投入,可能就没有机会了(在存储器领域)。毕竟,这是一个资本密集型的行业。”
Novellus销售和市场部门执行副总裁Tom Caulfield在公司的分析会议上表示:“现在我们的一些客户暂时中止了投资。但是他们会回来的,到那时,他们会加大投资力度。在未来的几个季度,我们在存储器领域的客户将会扩产。”
Caulfield表示:“2009~2010年,SSD会成为NAND型闪存最核心的应用。在上世纪八十年代,我们经历了MPU时代,有三分之二的新fab用来制造微处理器,而剩下的三分之一用于存储器。现在,数字传媒以及NAND型闪存的出现,这个比例反了过来。市场正在分化,大型的存储器厂商开始兴建megafab,而MPU厂商,由于产品混合度高,只兴建小型的fab。对于存储器厂商而言,他们需要巨大的产量来摊薄其同样巨大的固定资产成本。”