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半导体研发危机?

成本上升和综合行业迫使公司重新考虑在哪里放置美元;欧洲和亚洲加强了投资。

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在半导体行业,研发是一个有时被遗忘但至关重要的因素。精细的研发生态系统使许多关键的业务突破成为可能。

但如果不是危机,可能存在令人不安的趋势,在研发竞技场中的两个前面酝酿。在一个前面,半导体技术的R&D成本在每个节点处升级。较高的研发成本不仅使供应商更困难地移动到下一个节点,而是对预算的压力也是在IC行业中的当前整合浪潮中的压力。

在另一个前面,亚洲和欧洲研发组织正在扩大他们的努力,而美国正在返回。案例在Point:Sematech,美国的主要研发芯片联盟在路边落下,至少作为独立组织。

Sematech的问题开始于3月出现,何时开始英特尔确认它已退出研发联盟。随后,三星台长已经退出了Sematech,离开了globalfoundries根据该行业的多种来源,作为本组织的少数几个成员之一。

然后,在2015年5月,Sematech失去了作为独立芯片联盟的地位——它被随意地并入纽约州立大学理工学院(SUNY Poly),这是纽约的一个高科技大学系统。消息人士称,Sematech仍在SUNY Poly内部存在,但它遵循的是一个新的未经测试的章程。Sematech和SUNY Poly均拒绝置评。

英特尔,三星和台积电仍然是全球450个联盟(G450C)的一部分,这是一个450mm的努力,在Suny Poly的主持下,但与Sematech分开。虽然450mm技术无限期地持有450mm技术,但G450C仍然活跃。

无论如何,Sematech以前作为一个基于成员的芯片联盟的章程只是走到了最后。处于领先地位的芯片制造商越来越少,因此供应商必须合理安排他们的研发资金,并与更少的研究伙伴合作,以避免重复。

例如,Sematech的当前和前成员,例如GlobalFoundries,Intel,Micron,Samsung,TSMC等,目前属于竞争对手研发组织 - 比利时IMEC.。事实上,许多高科技跨国公司不仅植入了IMEC,还植入了其他非美国。研究组织,如*星级和东航Leti。这些组织正在利用新的基金和最先进的设施消除跨国公司。

“有趣的是要注意IMEC是一个相对成功。Sematech也没有做得很好,有点出路。最近,英特尔宣布出发。三星还宣布了Sematech的出发,“咨询公司半导体顾问总裁Robert Maire说。“我发现它有趣的是我们并未能够支持组织,至少在美国在美国是一个清算所在的研究,就像IMEC在欧洲一样。我不知道它是否可以修复,或者将是固定的,但肯定是一个正在进行的问题。“

其他人对美国的研发状况有不同的视角,“如果你看看美国的公司,你会想到英特尔和微米。同样,如果您查看无晶圆面,您有高通和其他人。从那个角度来看,美国绝对不会失去它的优势,并且随时不会失去那个,“VLSI研究总裁Risto Puhakka说。

“真正的问题是大学和国家学院在美国的基础研究中发生的事情发生了什么,”Puhakka说。“美国政府的兴趣是向成长和资金的兴趣,这些活动的基金?这是这里的问题。公司被迫捡起懈怠。“

研发危机?
Puhakka指的是一个令人不安的研发趋势:美国联邦研发的联邦资金于2015年预计将达到1337亿美元,据国家科学基金会(NSF)的一份新报告称,2014年从2014年达到2%。根据NSF的说法,在这些数据中,美国基础研究的资助,研发的生命线将在2015年预计2015年下降1%。

从好的方面来看,IC Insights的数据显示,2014年,全球前10大芯片制造商在研发方面的支出总额为318亿美元,较2013年增长11%。研发占销售的比例保持在16.9%的健康水平。

但随着时间的推移,花栗鼠留在前沿变得更加困难。IC设计和制造成本飙升只是问题的一部分。“较高的研发成本意味着更少的公司可以继续创新,这导致巩固奖励的激励措施,”根据AlixPartners,咨询公司的最近报告。

事实上,IC产业正在经历新一轮的合并和收购(并购)活动。并根据趋势,并购活动可以加速。

例如,根据Gartner的数据,平均而言,集成电路设计成本预计将从28nm的3000万美元,到14nm的8000万美元,再到10nm的1.2亿美元。

据AlixPartners称,在每个节点上,单是工艺技术成本就增加了约35%。根据GlobalFoundries的数据,开发16纳米/14纳米工艺的成本约为13亿美元,而开发28纳米工艺的成本为9亿美元。

在Fab工具前面,CVD,蚀刻和相关齿轮的开发成本也很高。“如果您查看开发一套新设备的费用,通常为1亿美元,林研究的新兴企业副总裁Jeff Mark表示,即最近的演示。

分析师表示,该行业花费了140亿美元到210亿美元到210亿美元来发展极端紫外线(EUV)光刻。尽管投资,EUV仍然不可行。

综上所述,在一个充满挑战的环境中,芯片制造商和芯片工具供应商必须谨慎地分配他们的研发资金,并做出正确的选择。三星半导体研发中心执行副总裁钟彬娴(E.S. Jung)表示,随着成本的上升,该行业必须比以往任何时候都更紧密地合作。钟彬娴在最近的一次活动中表示:“我们的研发中心正在同时做三个节点。”“我们怎样才能实现呢?”我们需要工具、材料和开放式创新。而且,我们也不能全靠自己。”

事实上,大多数供应商都与各种研发合作伙伴合作。但是,当贝尔实验室和IBM主导R&D景观时,从美国中央研究实验室的荣耀日发生了很大的变化。

在20世纪80年代,SEMATECH和SRC出现在美国和欧洲,IMEC从默默无闻的近期升起,成为高级半导体R&D最突出的来源之一。此外,法国的CEA-Leti继续扩大。2014年,欧洲联盟推出了2020年的地平线,这是欧洲最大的高科技研发努力,在未来七年内提供近800亿欧元(889亿美元)的资金。

亚洲仍然是研发活动的温床。例如,去年,新加坡研发机构A*Star和一群跨国公司在新加坡成立了四个研发实验室,涉及以下领域:光刻、计量、包装和组装。今年,A*Star和其他公司在新加坡推出了纳米压印光刻和扇形包装联盟。

“如果你在美国外面看,特别是在中国和韩国,他们在半导体行业的基础设施中投入大量投资。中国的半导体行业将超过1000亿美元,“林的商标说。“我们所看到的是一种竞争的动态,将使美国更加困难,以保持竞争力,除非我们将更多的投资作为这个空间中的一个国家。”

Sematech呢?
在美国,情况好坏参半。美国芯片制造商和工厂工具供应商继续投资研发。SRC继续保持自己的地位。今年早些时候,几家公司在美国成立了碳化硅(SiC)制造财团

另一方面,基于美国的政府实验室和大学面临更多的预算削减。另一个问题是Sematech发生的事情发生了什么?

上世纪80年代,美国半导体行业对日本芯片制造商在市场份额上的损失感到震惊,于是在1987年成立了Sematech作为回应。Sematech最初的成员包括IBM、英特尔、惠普、美光和德州仪器。作为其使命的一部分,Sematech希望集中他们的研发资源,开发新技术,以夺回在芯片和晶圆设备领域失去的份额。

Sematech改变了20世纪90年代的许多目标,改变了其宪章。随着时间的推移,它将以美国为中心的财团转型给国际研发强力所。它注册了亚洲和欧洲的芯片制造商和工具供应商。

然而,据一位以前的Sematech成员称,Sematech在最近在纽约的基于会员的组织到公私融资模式下,达成了各种问题。“其长期行业成员的权威被边缘化。合作停滞不前,并将联盟分崩离析并最终溶解,“救源人士说。

“英特尔非常实用。TSMC和三星也是如此。议员可能会质疑,如果我们在这里施加了一定数量的金额,那么我们换回了什么,“VLSI Research的Puhakka说。“世界也在Sematech周围改变。鉴于该行业的整合,寻找合作伙伴是一件难以做到的事情。“

现在,作为其未经考验的新章程的一部分,Sematech正被并入纽约州立大学保利分校(SUNY Poly)。SUNY Poly将继续进行基础研发。“SUNY将从Sematech获得制造资产,”Puhakka说。“从根本上说,这是对Sematech商业模式的一次重大重组。它曾经是会员制驱动的商业模式。现在,它越来越成为一个项目驱动的商业模式。Sematech拥有多个卓越的中心。公司可以注册并获得这些项目的成果和知识产权。”

据Puhakka称,Sematech将继续其先进的CMOS、光刻和fab设备项目。它还将把太阳能添加到清单上。

然而,这些计划的继续取决于几个因素。“一旦他们转向以项目为导向的模式,就会有一些项目得不到支持。此外,还有一些新项目将得到支持。这是一种以市场为导向的方法。这将决定他们会有多成功,”普哈卡说。

Sematech和其他全球研发机构面临的问题是,用于研发的资金是有限的。随着集成电路行业的成熟和整合,各组织将不得不为这些资金而战。此外,它们还必须与诸如生命科学、能源和安全等增长更快、或许更关键的行业争夺资金。



3评论

斯科特 说:

纳米IC技术有很多研发。通过蚀刻具有称为的过程,将这些纳米尺寸IC通过蚀刻晶体管而下降至10nm。反应离子蚀刻。研究人员能够让我们成为一种等离子体系统,以使热量和功耗降至令人印象深刻的水平。让我们希望这项技术变得普遍。

dev gupta. 说:

标记像往常一样很好的文章!您可以在过去20年中列出Sematech的重要技术成就,谁是主要受益人?

SemiMike 说:

摩托罗拉是Sematech的早期成员,并略有受益于他们的一些培训材料,以及设备表征努力。但IBM和TI主导地位,英特尔并不是很开放(现在已经退出)了许多关键技术问题。我记得的一件好事是APC研讨会(我参加了多年的约13次),其中与近实时建模工具的实时控制系统数据集成成为强大的工具集。

半和SemaTech合作,技术路线图进化,但这是一项努力,这令人遗憾的是最终的路线图。该行业是“成长”,现在是“成熟”的许多测量,但仍然是创新的,只是非常昂贵的,因此分为遗产和“出血边缘”的运营。R / D一般是最受大多数行业的近垄断(IBM在MainFrames的IBM,电话和固态技术中的贝尔实验室)的最佳支持。联盟或联盟通常违反“骗子扑克”的比赛,如450毫米的努力。

这里是让霍尔尼,他的平面工艺专利挽救了仙童一段时间,并使IC制造的每个人许可的专利。

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