Semi-conducteurs : querelle sur les wafers en 450 mm

Faut-il renforcer l’efficacité des ‘fabs’ (unités de fabrication des composants électroniques) sur les nouveaux wafers en 300 mm ‘Prime’ ou passer rapidement aux wafers en 450 mm ?

Pour l’équipementier Applied Materials, la réponse est tournée vers les 300 mm, une démarche d’autant plus importante que nombre de ‘fabs’ ne sont pas encore passées sur ce format de wafer ou viennent tout juste de l’adopter pour faire évoluer leur production vieillissante.

Certaines annonces récentes de fermeture de fabs chez STMicroprocessors ou Intel viennent confirmer cette vision.

En revanche, côté Taiwan, TSMC (Taiwan Semiconductor Manufactering Company), le leader asiatique des semi-conducteurs, préfèrerait accélérer l’adoption des wafers en 450 mm. Avec des arguments de poids : coûts de production réduits (plus de composants sur un même wafer), migration de l’un vers l’autre relativement aisée, et viser le long terme.

Un autre argument porterait sur le raccourcissement incessant du cycle de production exigé par l’industrie et les marchés. Produire plus dans le même laps de temps est un argument industriel?

Pourtant, Applied n’hésite pas à remettre en cause cette analyse. Ainsi, selon une étude interne menée par l’équipementier, le passage aujourd’hui aux 450 mm n’apporterait pas tant de bénéfices que cela, avec des gains de productivité plutôt limités au regard des investissements à consentir.

En effet, même si la migration du wafer 300 mm au wafer 450 mm est technologiquement aisée, les investissements restent colossaux, entre 6 et 10 milliards de dollars !

C’est pourquoi, plutôt que de passer aux 450 mm, une bonne part de l’industrie des semi-conducteurs devrait d’abord basculer vers les 45 nm (nanomètres) puis les 32 nm (passage en production pour Intel dès 2008), une réduction des tailles de composants qui démultiplie le nombre de processeurs sur un même wafer, ou augmente sensiblement le volume de transistors embarqués sur une même surface.

Le passage aux 450 mm devrait en revanche plus logiquement suivre l’arrivée des prochaines technologies de gravures extrême ultraviolet (EUV), electron-beam (e-beam) ou immerse DUV qui accompagneront – sans encore savoir laquelle emportera le marché ? ? le passage au dessous des 32 nm (22 nm !).