现在,全球有24家芯片生产线正在体验300mm晶圆生产所带来的好处。只要在设备和厂务上增加相对很少的额外成本,就可以在300mm晶圆上生产出200mm晶圆2倍以上的芯片。因此,每片晶圆大约可以节省30%的成本。当半导体工业走出持续的不景气期开始增加产能时,这些未雨绸缪投资预计将会增加拥有300mm晶圆生产能力公司的竞争力。

300mm技术的延期
　　半导体工业曾经历过几次向大尺寸晶圆转移的历史。每一代新的晶圆所持续的时间都比前一代长很多。向100mm、125mm和150mm的转移各自花了大约三年时间。然而,从150mm到200mm的转移花了5年时间。300mm更长,用了8年才达到1亿平方英寸晶圆的生产。与过去不同的是,设备制造工业承担了大部分向300mm转移所需要的成本;而过去都是由某家公司单独承担的。例如,IBM承担了向200mm转移的成本,Intel则为150mm。 Applied Material硅处理系统资深副总裁Ashok Sinha说：“尽管许多芯片制造龙头企业投资了整条流片试产生产线,300mm的量产还是被延期了。不幸的是,向300mm转移的过程和其他困难重重的技术转移重合在一起了,比如从铝制程到铜制程,从FSG/SiN介电材料到低介电常数材料,从0.13um技术到90nm技术。”

对300mm技术担心的因素
　　有人担心300mm尚未开发的产能储存释放出来之后将会是一场灾难。这些Fab全部量产后,过剩产能将会大得惊人,导致价格下跌,收入受损,从而不可避免地出现下一个萧条期,而且情况会更加严重。虽然没有人预计在没有市场需求的情况下,半导体公司会继续盲目增加产能,但是现有潜在产能已相当于40个月产20,000片的200mm 生产线,再加上15个计划中新的300mm生产线,其总数将会非常惊人。
　　人们担心的第二个问题是半导体工业将分成两个集团：拥有300mm技术的公司和没有300mm技术的公司。当必将出现的景气期来临时,那些具有300mm生产能力的公司可以很快地释放出300mm的产能,而且因为成本低,所以竞争力很强。而准备不足的竞争者将会很快地失去市场份额直至消失。这种忧虑是对的,不过主要是针对那些生产DRAM之类产品的公司。
　　新技术的应用使情况变得更加复杂。van den Hoek说,“半导体工业的发展遇到了严重的限制和束缚,迫使我们针对每代新技术做出更大的变化。我们正在推出更多的新材料,并在很多方面作出了改进以满足要求。”
　　300mm的早期接受者如SC300还用过0.25um技术进行生产。可是现在这些公司不仅要努力向更大尺寸的晶圆转移,而且还要在这些大尺寸晶圆上引进许多新技术,包括更小的栅极长度（90nm）、双嵌入式铜制程工艺、低介电常数和高介电常数介电材料的制备、甚至可能是晶圆长凸技术和背面研磨技术等。
　　目前,大多数公司采取了在200mm设备上开发新技术,然后转移到300mm生产线上去的模式。这是因为300mm晶圆的成本比200mm高很多,而且300mm设备的投资成本和运行成本也比较高。“目前,我们认为这种方法能有效地控制成本,而且我们还有能力继续在200mm设备上开发技术然后转移到300mm上。”TI公司Tolson说：“光是晶圆价格,300mm的成本就是200mm的5~6倍,甚至是10倍。我们的研发部门每个月就要吃掉好几千片这样的晶圆。在使300mm制造逐渐成熟的过程中,我们要做很多事情,使研发成本更加具有成本竞争力。这样做的缺点是你会遇到技术转移的问题。”
　　这种开发模式可能会遇到问题：设备供应商不再希望或能够为200mm平台新技术开发提供支持。van den Hoek说：“假如继续保留200mm版本设备的唯一原因是客户可以用它来开发技术时,200mm不可能给设备供应商带来必要的财务回报。另一方面,如果客户没有在200mm设备做过尝试而直接将新技术应用到300mm生产中去,这样的风险也是很大的。这不是一个简单的问题,因为每一代新技术都会有很多变化。我想这会成为一个很大的问题,需要整个半导体业共同努力,给出一个圆满的答案。”
　　Denis Fandel在International SEMATECH经济论坛演讲时谈到：“考虑到设备供应商的限制和同时在两种晶圆上进行研发的投资能力,我们预计最后会以200mm技术能力为基础达到一个平衡点。”
　　Lam Research采用了一个巧妙的解决办法,尽管该方法可能不适用于所有类型的设备。Lam新产品开发部Dave Hemker介绍说：“1998年,我们决定从蚀刻产品开始,采用新产品研发不受晶圆大小限制的策略。我们保留了200mm设备的基本结构并使它能兼容300mm晶圆。我们知道对于大多数客户来说,300mm是不可避免的。但是我们根本不用关心他们是现在还是明天会采用这项技术。”
　　Applied公司Sinha认为：“看起来90nm逻辑芯片和110nm DRAM芯片将会实现量产化。现在,几乎所有的65nm和65nm以下先进技术的研发都是首先在300mm而不是200mm晶圆上进行的。当对领先技术的需求超过产能时,总有一天,我们会看到300mm给我们带来的好处的。”（杨沁清审校）