eng
Современная ситуация на мировом рынке основного производственного полупроводникового оборудования, бывшего в употреблении, дает уникальный шанс приобрести достаточно современное оборудование по весьма скромной цене. Впервые за все время существования этого рынка на него стали поступать б/у системы возрастом один-два года. Кроме того, из складских запасов фирм-изготовителей появляются и новые системы такого же возраста. Результат – невиданное ранее снижение цен, до 15–25% от первоначальной стоимости. При этом оборудование для обработки 200-мм пластин по 0,18–0,25-мкм технологии стало намного доступнее. Есть сведения и о продаже излишнего оборудования для обработки 300-мм пластин.
ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННОГО РЫНКА ПОДЕРЖАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Из-за сокращения в 2001 году мирового объема продаж ИС на 32%, а также вследствие его весьма скромного роста в 2002 году – 1,3% – цены на б/у оборудование значительно снизились [1]. А это привело к существенному повышению его привлекательности. Поэтому в ближайшее время сокращения рынка подержанного оборудования не ожидается.
Следует отметить, что нынешний спад мировой полупроводниковой промышленности существенно отличается от предыдущих циклов. Во-первых, налицо огромный избыток производственных мощностей, и изготовители стараются избавиться от своих активов, в которые входит новое оборудование известных поставщиков. Такие корпорации, как Intel, IBM, Motorola и т.п., не выдерживают обычного пятилетнего цикла эксплуатации технологического оборудования с последующей передачей его на вторичный рынок. Причина – быстрое моральное устаревание ИС вследствие появления изделий следующих поколений. Меняется одно-два поколения выпускаемых микросхем, и оборудование для их изготовления уже выставляется на продажу. Вообще-то, вид доступного на вторичном рынке оборудования зависит от его функций. Жизненный цикл измерительных и литографических систем короче, чем оборудования другого типа. Срок службы установок имплантации, осаждения или травления более длителен. В предыдущие 20 лет на вторичном рынке полупроводникового оборудования возраст подавляющего числа б/у систем составлял три-пять лет, предельный возраст – семь лет. Сейчас же на рынке представлено довольно большое число установок, выпущенных один-два года назад [2].
И, во-вторых, на рынок поступают не распроданные товарно-материальные (складские) активы производителей оборудования, в которые входят системы, не использовавшиеся в течение одного-двух лет. Другими словами: если нуждаешься в новейшей системе осаждения по весьма скромной цене – приходи и выбирай, хочешь продать ее – становись в очередь.
Все это привело к существенному снижению затрат на приобретение необходимого оборудования, в некоторых случаях в четыре-шесть раз. То есть сегодня полупроводниковые фирмы могут закупить новейшее производственное оборудование и гарантировать свое производственное будущее чуть ли не за символическую плату. Естественно, в такой ситуации передовое оборудование становится более доступным для желающих его приобрести. Так, в начале 2002 года корпорация Microchip купила у японской фирмы Fujitsu завод по обработке пластин по 0,18-мкм технологии. И это при том, что сейчас Microchip в основном выпускает микросхемы по 0,5-мкм технологии [2].
Промышленные аналитики отмечают еще одну особенность современного рынка б/у оборудования – смещение основного объема продаж в Азиатско-Тихоокеанский регион. В таких промышленно развитых странах, как США, Германия, Италия, Япония и т.п., новые заводы строятся (или реконструируются существующие) с использованием новейшего оборудования под самые передовые технологии (проектные нормы 0,13–0,09 мкм и менее). Причем большая часть вводимых производственных площадей рассчитана на обработку 300-мм пластин, уже доказавшую свою экономическую эффективность. В результате возник большой рынок б/у оборудования обработки пластин диаметром 100, 125, 150 и даже 200 мм. Его основным потребителем стали центры НИОКР университетов и страны третьего мира, в первую очередь Китай, рынок полупроводниковых приборов которого растет очень быстро. А внутреннее производство покрывает потребности страны в них только на 20%. В этих условиях оснащение китайских заводов б/у оборудованием для обработки 100–150-мм пластин не только экономически эффективно, но и способствует процессу импортозамещения [2].
В то же время Китай активно скупает б/у или не распроданное со складов, еще не эксплуатировавшееся, оборудование для 200-мм производств. В стране уже действуют или строятся такие кремниевые заводы, и к 2004 году будут действовать шесть линий по обработке 200-мм пластин. В ближайшие 10 лет предполагается ввести в строй еще 20 линий (в основном совместно с японскими фирмами), в том числе и по обработке 300-мм пластин, первые из которых появятся в 2004–2005 годах. Большинство совместных предприятий уже освоили или осваивают 0,18-мкм технологию* [3]. На этих заводах используется как новое, так и б/у оборудование. Таким образом, Китай становится крупнейшим покупателем б/у систем.
ИГРОКИ НА РЫНКЕ И ИХ ЦЕЛИ
Как и во всех секторах рынка, в секторе б/у оборудования действуют продавцы, покупатели и посредники. Сегодня, в связи со спадом мировой полупроводниковой промышленности, рынок подержанного производственного оборудования стал рынком покупателей**. В принципе, в периоды спада так и бывает, хотя, как указывалось выше, современная ситуация отличается от предыдущих циклов. Покупатели часто обращаются к рынку б/у оборудования с целью увеличить производственные мощности при выпуске продукции по хорошо отлаженным процессам, а также для приобретения по мере необходимости дополнительных комплектов уже имеющегося оборудования, чтобы обойти зачастую содержащиеся в контрактах между изготовителями и заказчиками жесткие требования повторной аттестации линий при любой модификации процесса. Иначе говоря, для многих изготовителей полупроводниковых приборов наращивание мощностей оказывается возможным исключительно за счет покупки идентичных технологических установок, что легче и дешевле сделать на рынке б/у оборудования. Таким образом, приобретение подержанного оборудования – это не сценарий превращения в крупную фирму, а способ выживания, особенно в современных тяжелых экономических условиях.
Рынок подержанного оборудования приносит выгоды и изготовителям полупроводниковых приборов, проводящим программы реализации избыточного оборудования. Например, корпорация On Semiconductor (США) в рамках подобной программы выявляет избыточное оборудование на своих заводах, концентрирует его на двух специальных складах и намечает пути его реализации. На складах б/у оборудование реконструируется или ремонтируется, а затем либо используется для обмена по бартеру на необходимое оборудование, либо реализуется для пополнения средств фирмы. Хотя, в условиях падения цен на оборудование, выручка от подобной деятельности в последние годы снижается, реализация таких программ облегчает положение корпораций во время циклов спада и служит дополнительным источником прибыли в периоды роста [2].
На рынке б/у оборудования широко представлены и посредники. Далеко не все изготовители ИС считают целесообразным проводить собственные программы реализации уже ненужного им оборудования, предпочитая передавать его для продажи на комиссионной основе тем, кто этим живет. А в последнее время появились Web-посредники, продающие не оборудование, а информацию о нем. Такие компании контролируют потоки информации об имеющемся у различных фирм б/у оборудовании, предназначенном для продажи, и назначают цену с учетом своих затрат и прибыли. Покупателям остается только надеяться на их "милость" в плане формирования "честной" рыночной цены. Покупатель на основе этой информации принимает решение: стоит ли платить требуемую сумму за б/у оборудование или следует приобрести новое. Предложения Web-посредников достаточно широкие. Так, в середине сентября 2002 года на Web-сайте KeyAssets выставлялось на продажу 16 видов оборудования, в том числе 159 систем метрологии и контроля и 103 системы литографии и проявления фоторезиста [3].
Как и на любом секторе рынка, вопрос об использовании услуг посредника при покупке б/у оборудования – дело покупателя. С одной стороны, покупать напрямую всегда дешевле, и это может дать значительную экономию затрат при приобретении больших партий. С другой стороны, посредник избавляет от необходимости самостоятельного поиска нужного оборудования, ускоряет и облегчает процесс его покупки, а специалисты по снабжению фирм-посредников гарантируют покупателю качество приобретаемого товара.
СОВРЕМЕННАЯ СИТУАЦИЯ
Спрос на б/у полупроводниковое производственное оборудование в 2002 году повышался достаточно быстро, и на сегодняшний день его рост не прекратился. Чтобы выдержать мировой спад деловой активности и подготовиться к новому периоду увеличения спроса, многие средние и мелкие изготовители ИС охотятся за товарами, продаваемыми по сниженным ценам. С начала 2002 года некоторые японские корпорации, включая Toshiba и Mitsubishi, сократили объемы производства и продали на комиссионных началах торговцам б/у оборудования более 1 тыс. установок для изготовления ИС, что привело к появлению огромного источника этой продукции. Промышленные аналитики предсказывают сокращение изготовителями ИС ассигнований на приобретение оборудования до тех пор, пока ситуация не улучшится. Об этом свидетельствует и значительное сокращение, по сравнению с 2001 годом, числа посетителей традиционной выставки полупроводникового оборудования, проходившей в Лос-Анджелесе в июле 2002 года.
По данным корпорации Intertec Taiwan, филиала Intertec (Япония), входящей вслед за корпорациями Sumitomo (Япония) и GE Capital (США) в тройку крупнейших продавцов б/у оборудования, Страна восходящего солнца уже давно переживает экономические трудности, и многие крупные изготовители установок для производства ИС уже сократили инвестиции. В августе–октябре 2002 года около 20 фирм, включая Mitsubishi Electric, Toshiba, Sony, Hitachi, Nippon Printing, Nippon Electric и ROMA (ранее SPI Group) начали продавать старое оборудование. Так, ROMA уже продала на комиссионной основе корпорации Intertec Taiwan около тысячи единиц б/у полупроводниковых производственных установок [4]. Intertec Taiwan принимает на комиссию и б/у оборудование двух крупнейших кремниевых заводов Тайваня – TSMC и UMC.
С марта 2002 года спрос на б/у оборудование начал расти и, по предварительным оценкам, объем его продаж намного превысил прогнозировавшийся уровень и увеличился более чем в два раза. А в дальнейшем некоторые японские фирмы заявляли о намерениях продать не занятое оборудование для обработки 300-мм пластин [4, 5].
ДОЛГО ЛЬ БУДЕТ ДЛИТЬСЯ ЭТОТ ПРАЗДНИК ЖИЗНИ?
Сколько еще продержится эта ситуация, когда оборудование для обработки пластин диаметром 200 мм и менее, как б/у, так и не реализованные складские запасы, будет продаваться по рекордно низким ценам? С одной стороны, цены на технологическое оборудование обычно начинают расти через шесть-восемь месяцев после начала роста продаж ИС и оздоровления полупроводниковой промышленности в целом. То есть речь идет о июне-августе 2003 года [6]. С другой стороны, многое будет зависеть как от темпов роста продаж ИС в целом, так и от темпов освоения промышленностью технологии обработки 300-мм пластин. Существует еще ряд факторов, которые будут воздействовать на темпы роста и уровень цен на оборудование. Это и состояние мировой экономики в целом, и состояние экономики отдельных промышленно развитых стран, и уровень спроса на ПК, средства связи (прежде всего беспроводные портативные – мобильные телефоны, персональные цифровые помощники и т.п.), бытовую электронику. Но пока благоприятные возможности модернизации производства на базе достаточно современного оборудования при минимальных затратах еще существуют.
А ЧТО МЫ МОЖЕМ ПОИМЕТЬ С ЭТОГО?
В принципе – хотя бы один более или менее современный кремниевый завод. В условиях застойной экономики приобретение б/у оборудования очень популярно вследствие его низкой стоимости и малых сроков поставки. Как известно, в России есть ряд фирм, разрабатывающих современные схемы с топологическими нормами 0,25 мкм и способных в перспективе освоить и меньшие топологии (НИИМА "Прогресс", НТЦ "Модуль" и др.). Однако производственной базы для этого у них нет, и подобные изделия выпускаются на мощностях американских, немецких, тайваньских и южнокорейских фирм [7]. Реализация в России "чистого" кремниевого завода (только контрактное производство, без разработки собственных ИС) с оборудованием под 0,18–0,25-мкм технологии и с перспективой освоения 0,13-мкм норм даст возможность освоить производство схем с высоким, по нашим меркам, уровнем добавленной стоимости. (Сейчас в мире все больший объем ИС для бытовой электроники и средств связи малой и средней стоимости выпускается по этому принципу.) Разработчики ИС получат возможность передавать производство своих новинок отечественным предприятиям, а изготовители конечной аппаратуры – достаточно современную отечественную элементную базу. Существует также перспектива обслуживания многочисленных малых европейских фирм-разработчиков ИС в рамках услуг по программе "многопроектные пластины" (MPW, Multi Project Wafer – формирование на одной пластине микросхем разных разработчиков, что позволяет создавать опытные образцы ИС по доступным ценам). Надо также иметь в виду, что определенные микросхемы для критических электронных систем (военного назначения, средств безопасности, спецсвязи и т.п.) нельзя производить за рубежом.
Пожелания благие. Но сможет ли кто-нибудь из наших производителей осуществить подобный проект? АФК "Система", владеющая контрольным пакетом акций ОАО “НИИМЭ и Микрон", в последние годы неоднократно заявляла о намерениях вложить до 500 млн. долл. в развитие электроники. Но ее концепция – сначала отверточное производство бытовой аппаратуры, а потом, возможно, и микроэлектроники для нее. ОАО "Ангстрем", который уже не первый год не может дооснастить свои новые мощности, в 2002 году отказался от безвозмездной государственной ссуды под пакет своих акций (оно понятно: вдруг поменяются правила игры, и даже при целевом использовании средств акции останутся у государства?). Так что ответ на поставленный вопрос однозначен – в одиночку вряд ли.
В принципе возможны как минимум два варианта – участие в проекте фирм других отраслей промышленности, обладающих избыточными средствами, или привлечение иностранных технологических партнеров. Пример привлечения фирм других отраслей – металлургические компании: в периоды роста мировой полупроводниковой промышленности в 1983–1984 и 1989–1992 годы некоторые американские, европейские, тайваньские, южнокорейские и японские металлургические компании либо вкладывали деньги в расширение полупроводниковых фирм, либо создавали такие фирмы. Большая часть этих проектов, связанная с расширением рынка ДОЗУ, оказалась успешной. Многие металлургические фирмы смогли благодаря этому выйти на новые рынки (в том числе рынок материалов для полупроводниковой промышленности) и вместе с тем смягчить трудности в своей основной деятельности. Пример наиболее успешного проекта – Nippon Steel, которая в период быстрого роста объёмов продаж ДОЗУ в рамках диверсификации своей деятельности приобрела в 1993 году фирму-производителя ДОЗУ – NMB Semiconductor (переименовав в NPNX). Nippon Steel модернизировала производство, построив завод по обработке 200-мм пластин (до этого у NMB Semiconductor были два завода по обработке 150-мм пластин). Продажи NPNX в 1995 году составили 485 млн. долл. После спада на рынке ДОЗУ в 1996–1997 годах фирма NPNX была преобразована в кремниевый завод под названием Nippon Foundry* мощностью до 30 тыс. обрабатываемых по 0,18- и 0,25-мкм технологии пластин в месяц.
Последний подобный проект – строительство в Китае завода по обработке 200-мм пластин фирмами Shoungang NEC Electronics (совместное предприятие NEC и пекинской фирмы Capital Iron and Steel) и Shoungang Steel [8].
Другой вариант – сотрудничество с технологическими партнерами, проводимое "нишевыми" кремниевыми заводами. В принципе, среди "чистых" кремниевых заводов (сейчас на них приходится около 60% рынка услуг кремниевых заводов) только три фирмы – TSMC, UMC и Chartered Semiconductor Manufacturing – располагают широким диапазоном технологий (на них приходится 87% продаж "чистых" кремниевых заводов [9]). Остальные компании-заводы занимают одну-две ниши на рынке полупроводниковых приборов и фактически являются производственной базой для своих технологических партнеров – fabless-фирм, т.е. фирм, не имеющих производственной базы и занимающихся "чистой" разработкой новых изделий. Один из примеров "нишевой" фирмы – израильская компания Tower Semiconductor, получившая по состоянию на октябрь 2002 года от своих технологических партнеров – американских корпораций SanDisk, Alliance Semiconductor, Macronix International и QuickLogic – около 260 млн. долл. на строительство второго завода по обработке 200-мм пластин (33 тыс. шт. в месяц по технологиям 0,18 мкм и менее) под новые акции и будущие поставки обработанных пластин [10].
Возможны и другие варианты, в зависимости от числа участников и объёма средств. Но удастся ли их осуществить? Идея о создании кремниевого завода поближе к Европе витает в воздухе – сейчас в этом регионе и его окрестностях только два "чистых" кремниевых завода – Tower и германская X-Fab Semiconductor Foundries, с продажами 55 млн. и 176 млн. долл., соответственно [9]. Возможно, Россию опередят Белоруссия, Чехия или Словакия. Последние две страны вступили в НАТО, а разрыв в затратах на рабочую силу между ними и остальными странами Западной Европы (хоть и меньший, чем в России) делает осуществление подобного проекта выгодным. Поэтому активность западных фирм в этих странах растет.
Литература
1. Daryl Delano. Electronic Business online report: semiconductor sales. www.e-insite.net/eb-mag
2. Secondhand tools have capacity to aid Asian, small chipmakers.– Micro, 2002, October, p.14,16,17.
3. Экспресс-информация по зарубежной электронной технике. ЦНИИ "Электроника", вып. 47 (5916) 2002, 22 ноября, с.1.
4. Demand for used chip-making equipment soars.www.cahnerselectronics.../ index.asp?layout=articlePrint&articleID=NEa0911591.3
5. G.J.P. Opportunities for capacity retooling (A personal view).– 48th International Electronic Devices Meeting, San Francisco, 2002, Dec. 8–11.
6. Semiconductor industry to wait until 2H03 for stronger growth,
says Dataquest.– SST's Semiconductor Weekly, Monday, 2003,
Mar. 3,.
7. Немудров В.Г. Прогресс в проектировании отечественных СБИС. – ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ, 2002, № 6, с.5–9.
8. www.eet.com/semi/news/OEG20020329S0039
9. IC Insight: рейтинг кремниевых заводов 2002 года. – Экспресс-информация по зарубежной электронной технике: ЦНИИ "Электроника", 2002, вып. 36 (5905), 7 сентября, с.1– 2.
10. www.e-insite.net/eb-mag/index.asp?layout=articlePrint&articleID=CA250198
"Системы-приманки".
Что от них ждать в будущем?
По мнению вице-президента фирмы Semiconductor Research Ральфа Кэвина, "приманками" станут думающие машины и устройства, способные выполнять функции помощника человека. Согласно определению Кэвина, разработка "системы-приманки" предусматривает создание на базе существующей технологии некоего устройства, отвечающего требованиям большого числа людей (например, систем сотовой связи или всемирной паутины – Интернета).
К таким разработкам сегодня можно отнести "упреждающие" компьютеры, способные предвидеть желания пользователя, а не просто реагировать на его команды; машины, выполняющие некоторые функции помощников (например, робот SDR 4Х фирмы Sony), системы на стыке таких дисциплин, как микроэлектроника, нанотехнология и медицина. В этом же ряду займут свое место и голографическая аппаратура для проведения виртуальных совещаний, конференций, собраний, и, возможно, источники энергии на базе водорода.
Что это значит для инженеров? Во-первых, разработка всех этих устройств потребует знаний в различных областях науки и техники, и поэтому инженеры, занятые их созданием, уже не будут чистыми "электронщиками". Они должны стать "многоотраслевыми" специалистами. И во-вторых. В компьютерной технологии все чаще ощущается нарушение непрерывности выполняемых функций, скорее всего вследствие большого объема вычислений. Поэтому инженерам придется изменить не только методы проектирования микросхем, но и общие подходы к проблемам разработки компьютеров, алгоритмов и программ.
www.eetimes.com/story/OEG20030129S0052
Три способа измерения дрожания
При проверке ИС, которая обменивается данными с другими ИС на печатной плате, или при проверке телекоммуникационных сетей необходимо измерять дрожание – разницу между моментами времени, когда должны появляться срезы цифровых сигналов и когда они появляются в действительности. В синхронизаторах дрожание может вызвать рассогласование битов в потоках электрических и оптических данных, что приводит к ошибкам по битам. Измерить и проанализировать дрожание способны три типа приборов: тестеры частоты появления ошибок по битам (BER), анализаторы дрожания и осциллографы (цифровые и стробоскопические).
Изготовителям необходимо измерять BER своих изделий для подтверждения того, что они соответствуют телекоммуникационным стандартам. BER-тестер посылает определенный заранее поток данных, называемый псевдослучайной последовательностью битов (PRBS), через испытуемую систему. Затем он выбирает каждый бит в принятом потоке данных и проверяет приходящие биты относительно конфигурации PRBS. BER-тестеры, следовательно, обеспечивают точное измерение BER. Однако при точности 10–12 BER измерение отнимает часы. Для сокращения времени измерения до минут в BER-тестерах используется статистический метод расчета BER. BER-тестеры не могут, однако, обеспечить достаточный объем информации о характеристиках или источниках дрожания.
Анализаторы дрожания (часто называемые анализаторами временных интервалов или целостности сигналов) способны измерять дрожание в любом синхронизирующем сигнале и обеспечить информацию, которая поможет локализовать дрожание. Эти приборы используют также характеристики дрожания для расчета BER за значительно меньшее время (секунды), чем BER-тестер. Поэтому они пригодны для производственного тестирования линии, и многие производители автоматизированной контрольно-измерительной аппаратуры устанавливают анализаторы дрожания в свои системы контроля.
Анализаторы дрожания обнаруживают срезы сигналов и измеряют время между ними. После получения временных данных анализатор создает алгоритм, по которому генерируются гистограммы, частотные характеристики и другие визуальные представления данных.
Для контроля приборов, кабелей, подсистем или систем, которые при коммуникации работают с быстродействием 3,125 Гбит/с, можно использовать стробоскопический осциллограф. Подобно анализатору дрожания такой осциллограф может измерять дрожание в любом синхронизирующем сигнале. Для проведения измерений оптических сигналов нужен стробоскопический осциллограф с полосой 50–75 ГГц.
www.e-insite/
Тайвань остается крупнейшим покупателем полупроводникового оборудования
Согласно данным SEMI, продажи технологического полупроводникового оборудования на мировом рынке в 2002 году снизились на 30% и составили 19,7 млрд. долл. Единственным регионом, где наблюдался рост продаж (на 9% – до 3,5 млрд. долл.), был Тайвань. Объясняется это в первую очередь заказами на оборудование таких крупнейших "чистых" заводов, как Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) и United Microelectronics Corp. (UMC), а также производителей ДОЗУ. Так, компания UMC приобрела у фирмы Nikon три установки обработки пластин на сумму 544 млн. долл. Закупки оборудования в Японии и Европе в 2002 году сократились на 49 и 45%, соответственно, а в Северной Америке – крупнейшем регионе по производству полупроводниковых приборов – продажи оборудования снизились на 28%, или до 5,9 млрд. долл.
В 2003 году ожидаются средние темпы восстановления рынка полупроводникового оборудования. Активный рост SEMI прогнозирует на 2004-й, когда производители начнут закупать оборудование обработки 300-мм пластин. Согласно оценкам японской исследовательской компании Nikkei Market Access, в 2003 году объем обработки 300-мм пластин возрастет до 1,45 млн. шт., т.е. на 360% по сравнению с предыдущим годом. На долю Intel ориентировочно придется ~20,2% производства, Infineon Technologies – 17,7% (см. рисунок). Но, по-видимому, наибольшая доля будет у тайваньских производителей – 23,5% мирового рынка, или 340 тыс. пластин.
Financial Times Ltd., 4/21/2003
Cnews.ru
Из-за сокращения в 2001 году мирового объема продаж ИС на 32%, а также вследствие его весьма скромного роста в 2002 году – 1,3% – цены на б/у оборудование значительно снизились [1]. А это привело к существенному повышению его привлекательности. Поэтому в ближайшее время сокращения рынка подержанного оборудования не ожидается.
Следует отметить, что нынешний спад мировой полупроводниковой промышленности существенно отличается от предыдущих циклов. Во-первых, налицо огромный избыток производственных мощностей, и изготовители стараются избавиться от своих активов, в которые входит новое оборудование известных поставщиков. Такие корпорации, как Intel, IBM, Motorola и т.п., не выдерживают обычного пятилетнего цикла эксплуатации технологического оборудования с последующей передачей его на вторичный рынок. Причина – быстрое моральное устаревание ИС вследствие появления изделий следующих поколений. Меняется одно-два поколения выпускаемых микросхем, и оборудование для их изготовления уже выставляется на продажу. Вообще-то, вид доступного на вторичном рынке оборудования зависит от его функций. Жизненный цикл измерительных и литографических систем короче, чем оборудования другого типа. Срок службы установок имплантации, осаждения или травления более длителен. В предыдущие 20 лет на вторичном рынке полупроводникового оборудования возраст подавляющего числа б/у систем составлял три-пять лет, предельный возраст – семь лет. Сейчас же на рынке представлено довольно большое число установок, выпущенных один-два года назад [2].
И, во-вторых, на рынок поступают не распроданные товарно-материальные (складские) активы производителей оборудования, в которые входят системы, не использовавшиеся в течение одного-двух лет. Другими словами: если нуждаешься в новейшей системе осаждения по весьма скромной цене – приходи и выбирай, хочешь продать ее – становись в очередь.
Все это привело к существенному снижению затрат на приобретение необходимого оборудования, в некоторых случаях в четыре-шесть раз. То есть сегодня полупроводниковые фирмы могут закупить новейшее производственное оборудование и гарантировать свое производственное будущее чуть ли не за символическую плату. Естественно, в такой ситуации передовое оборудование становится более доступным для желающих его приобрести. Так, в начале 2002 года корпорация Microchip купила у японской фирмы Fujitsu завод по обработке пластин по 0,18-мкм технологии. И это при том, что сейчас Microchip в основном выпускает микросхемы по 0,5-мкм технологии [2].
Промышленные аналитики отмечают еще одну особенность современного рынка б/у оборудования – смещение основного объема продаж в Азиатско-Тихоокеанский регион. В таких промышленно развитых странах, как США, Германия, Италия, Япония и т.п., новые заводы строятся (или реконструируются существующие) с использованием новейшего оборудования под самые передовые технологии (проектные нормы 0,13–0,09 мкм и менее). Причем большая часть вводимых производственных площадей рассчитана на обработку 300-мм пластин, уже доказавшую свою экономическую эффективность. В результате возник большой рынок б/у оборудования обработки пластин диаметром 100, 125, 150 и даже 200 мм. Его основным потребителем стали центры НИОКР университетов и страны третьего мира, в первую очередь Китай, рынок полупроводниковых приборов которого растет очень быстро. А внутреннее производство покрывает потребности страны в них только на 20%. В этих условиях оснащение китайских заводов б/у оборудованием для обработки 100–150-мм пластин не только экономически эффективно, но и способствует процессу импортозамещения [2].
В то же время Китай активно скупает б/у или не распроданное со складов, еще не эксплуатировавшееся, оборудование для 200-мм производств. В стране уже действуют или строятся такие кремниевые заводы, и к 2004 году будут действовать шесть линий по обработке 200-мм пластин. В ближайшие 10 лет предполагается ввести в строй еще 20 линий (в основном совместно с японскими фирмами), в том числе и по обработке 300-мм пластин, первые из которых появятся в 2004–2005 годах. Большинство совместных предприятий уже освоили или осваивают 0,18-мкм технологию* [3]. На этих заводах используется как новое, так и б/у оборудование. Таким образом, Китай становится крупнейшим покупателем б/у систем.
ИГРОКИ НА РЫНКЕ И ИХ ЦЕЛИ
Как и во всех секторах рынка, в секторе б/у оборудования действуют продавцы, покупатели и посредники. Сегодня, в связи со спадом мировой полупроводниковой промышленности, рынок подержанного производственного оборудования стал рынком покупателей**. В принципе, в периоды спада так и бывает, хотя, как указывалось выше, современная ситуация отличается от предыдущих циклов. Покупатели часто обращаются к рынку б/у оборудования с целью увеличить производственные мощности при выпуске продукции по хорошо отлаженным процессам, а также для приобретения по мере необходимости дополнительных комплектов уже имеющегося оборудования, чтобы обойти зачастую содержащиеся в контрактах между изготовителями и заказчиками жесткие требования повторной аттестации линий при любой модификации процесса. Иначе говоря, для многих изготовителей полупроводниковых приборов наращивание мощностей оказывается возможным исключительно за счет покупки идентичных технологических установок, что легче и дешевле сделать на рынке б/у оборудования. Таким образом, приобретение подержанного оборудования – это не сценарий превращения в крупную фирму, а способ выживания, особенно в современных тяжелых экономических условиях.
Рынок подержанного оборудования приносит выгоды и изготовителям полупроводниковых приборов, проводящим программы реализации избыточного оборудования. Например, корпорация On Semiconductor (США) в рамках подобной программы выявляет избыточное оборудование на своих заводах, концентрирует его на двух специальных складах и намечает пути его реализации. На складах б/у оборудование реконструируется или ремонтируется, а затем либо используется для обмена по бартеру на необходимое оборудование, либо реализуется для пополнения средств фирмы. Хотя, в условиях падения цен на оборудование, выручка от подобной деятельности в последние годы снижается, реализация таких программ облегчает положение корпораций во время циклов спада и служит дополнительным источником прибыли в периоды роста [2].
На рынке б/у оборудования широко представлены и посредники. Далеко не все изготовители ИС считают целесообразным проводить собственные программы реализации уже ненужного им оборудования, предпочитая передавать его для продажи на комиссионной основе тем, кто этим живет. А в последнее время появились Web-посредники, продающие не оборудование, а информацию о нем. Такие компании контролируют потоки информации об имеющемся у различных фирм б/у оборудовании, предназначенном для продажи, и назначают цену с учетом своих затрат и прибыли. Покупателям остается только надеяться на их "милость" в плане формирования "честной" рыночной цены. Покупатель на основе этой информации принимает решение: стоит ли платить требуемую сумму за б/у оборудование или следует приобрести новое. Предложения Web-посредников достаточно широкие. Так, в середине сентября 2002 года на Web-сайте KeyAssets выставлялось на продажу 16 видов оборудования, в том числе 159 систем метрологии и контроля и 103 системы литографии и проявления фоторезиста [3].
Как и на любом секторе рынка, вопрос об использовании услуг посредника при покупке б/у оборудования – дело покупателя. С одной стороны, покупать напрямую всегда дешевле, и это может дать значительную экономию затрат при приобретении больших партий. С другой стороны, посредник избавляет от необходимости самостоятельного поиска нужного оборудования, ускоряет и облегчает процесс его покупки, а специалисты по снабжению фирм-посредников гарантируют покупателю качество приобретаемого товара.
СОВРЕМЕННАЯ СИТУАЦИЯ
Спрос на б/у полупроводниковое производственное оборудование в 2002 году повышался достаточно быстро, и на сегодняшний день его рост не прекратился. Чтобы выдержать мировой спад деловой активности и подготовиться к новому периоду увеличения спроса, многие средние и мелкие изготовители ИС охотятся за товарами, продаваемыми по сниженным ценам. С начала 2002 года некоторые японские корпорации, включая Toshiba и Mitsubishi, сократили объемы производства и продали на комиссионных началах торговцам б/у оборудования более 1 тыс. установок для изготовления ИС, что привело к появлению огромного источника этой продукции. Промышленные аналитики предсказывают сокращение изготовителями ИС ассигнований на приобретение оборудования до тех пор, пока ситуация не улучшится. Об этом свидетельствует и значительное сокращение, по сравнению с 2001 годом, числа посетителей традиционной выставки полупроводникового оборудования, проходившей в Лос-Анджелесе в июле 2002 года.
По данным корпорации Intertec Taiwan, филиала Intertec (Япония), входящей вслед за корпорациями Sumitomo (Япония) и GE Capital (США) в тройку крупнейших продавцов б/у оборудования, Страна восходящего солнца уже давно переживает экономические трудности, и многие крупные изготовители установок для производства ИС уже сократили инвестиции. В августе–октябре 2002 года около 20 фирм, включая Mitsubishi Electric, Toshiba, Sony, Hitachi, Nippon Printing, Nippon Electric и ROMA (ранее SPI Group) начали продавать старое оборудование. Так, ROMA уже продала на комиссионной основе корпорации Intertec Taiwan около тысячи единиц б/у полупроводниковых производственных установок [4]. Intertec Taiwan принимает на комиссию и б/у оборудование двух крупнейших кремниевых заводов Тайваня – TSMC и UMC.
С марта 2002 года спрос на б/у оборудование начал расти и, по предварительным оценкам, объем его продаж намного превысил прогнозировавшийся уровень и увеличился более чем в два раза. А в дальнейшем некоторые японские фирмы заявляли о намерениях продать не занятое оборудование для обработки 300-мм пластин [4, 5].
ДОЛГО ЛЬ БУДЕТ ДЛИТЬСЯ ЭТОТ ПРАЗДНИК ЖИЗНИ?
Сколько еще продержится эта ситуация, когда оборудование для обработки пластин диаметром 200 мм и менее, как б/у, так и не реализованные складские запасы, будет продаваться по рекордно низким ценам? С одной стороны, цены на технологическое оборудование обычно начинают расти через шесть-восемь месяцев после начала роста продаж ИС и оздоровления полупроводниковой промышленности в целом. То есть речь идет о июне-августе 2003 года [6]. С другой стороны, многое будет зависеть как от темпов роста продаж ИС в целом, так и от темпов освоения промышленностью технологии обработки 300-мм пластин. Существует еще ряд факторов, которые будут воздействовать на темпы роста и уровень цен на оборудование. Это и состояние мировой экономики в целом, и состояние экономики отдельных промышленно развитых стран, и уровень спроса на ПК, средства связи (прежде всего беспроводные портативные – мобильные телефоны, персональные цифровые помощники и т.п.), бытовую электронику. Но пока благоприятные возможности модернизации производства на базе достаточно современного оборудования при минимальных затратах еще существуют.
А ЧТО МЫ МОЖЕМ ПОИМЕТЬ С ЭТОГО?
В принципе – хотя бы один более или менее современный кремниевый завод. В условиях застойной экономики приобретение б/у оборудования очень популярно вследствие его низкой стоимости и малых сроков поставки. Как известно, в России есть ряд фирм, разрабатывающих современные схемы с топологическими нормами 0,25 мкм и способных в перспективе освоить и меньшие топологии (НИИМА "Прогресс", НТЦ "Модуль" и др.). Однако производственной базы для этого у них нет, и подобные изделия выпускаются на мощностях американских, немецких, тайваньских и южнокорейских фирм [7]. Реализация в России "чистого" кремниевого завода (только контрактное производство, без разработки собственных ИС) с оборудованием под 0,18–0,25-мкм технологии и с перспективой освоения 0,13-мкм норм даст возможность освоить производство схем с высоким, по нашим меркам, уровнем добавленной стоимости. (Сейчас в мире все больший объем ИС для бытовой электроники и средств связи малой и средней стоимости выпускается по этому принципу.) Разработчики ИС получат возможность передавать производство своих новинок отечественным предприятиям, а изготовители конечной аппаратуры – достаточно современную отечественную элементную базу. Существует также перспектива обслуживания многочисленных малых европейских фирм-разработчиков ИС в рамках услуг по программе "многопроектные пластины" (MPW, Multi Project Wafer – формирование на одной пластине микросхем разных разработчиков, что позволяет создавать опытные образцы ИС по доступным ценам). Надо также иметь в виду, что определенные микросхемы для критических электронных систем (военного назначения, средств безопасности, спецсвязи и т.п.) нельзя производить за рубежом.
Пожелания благие. Но сможет ли кто-нибудь из наших производителей осуществить подобный проект? АФК "Система", владеющая контрольным пакетом акций ОАО “НИИМЭ и Микрон", в последние годы неоднократно заявляла о намерениях вложить до 500 млн. долл. в развитие электроники. Но ее концепция – сначала отверточное производство бытовой аппаратуры, а потом, возможно, и микроэлектроники для нее. ОАО "Ангстрем", который уже не первый год не может дооснастить свои новые мощности, в 2002 году отказался от безвозмездной государственной ссуды под пакет своих акций (оно понятно: вдруг поменяются правила игры, и даже при целевом использовании средств акции останутся у государства?). Так что ответ на поставленный вопрос однозначен – в одиночку вряд ли.
В принципе возможны как минимум два варианта – участие в проекте фирм других отраслей промышленности, обладающих избыточными средствами, или привлечение иностранных технологических партнеров. Пример привлечения фирм других отраслей – металлургические компании: в периоды роста мировой полупроводниковой промышленности в 1983–1984 и 1989–1992 годы некоторые американские, европейские, тайваньские, южнокорейские и японские металлургические компании либо вкладывали деньги в расширение полупроводниковых фирм, либо создавали такие фирмы. Большая часть этих проектов, связанная с расширением рынка ДОЗУ, оказалась успешной. Многие металлургические фирмы смогли благодаря этому выйти на новые рынки (в том числе рынок материалов для полупроводниковой промышленности) и вместе с тем смягчить трудности в своей основной деятельности. Пример наиболее успешного проекта – Nippon Steel, которая в период быстрого роста объёмов продаж ДОЗУ в рамках диверсификации своей деятельности приобрела в 1993 году фирму-производителя ДОЗУ – NMB Semiconductor (переименовав в NPNX). Nippon Steel модернизировала производство, построив завод по обработке 200-мм пластин (до этого у NMB Semiconductor были два завода по обработке 150-мм пластин). Продажи NPNX в 1995 году составили 485 млн. долл. После спада на рынке ДОЗУ в 1996–1997 годах фирма NPNX была преобразована в кремниевый завод под названием Nippon Foundry* мощностью до 30 тыс. обрабатываемых по 0,18- и 0,25-мкм технологии пластин в месяц.
Последний подобный проект – строительство в Китае завода по обработке 200-мм пластин фирмами Shoungang NEC Electronics (совместное предприятие NEC и пекинской фирмы Capital Iron and Steel) и Shoungang Steel [8].
Другой вариант – сотрудничество с технологическими партнерами, проводимое "нишевыми" кремниевыми заводами. В принципе, среди "чистых" кремниевых заводов (сейчас на них приходится около 60% рынка услуг кремниевых заводов) только три фирмы – TSMC, UMC и Chartered Semiconductor Manufacturing – располагают широким диапазоном технологий (на них приходится 87% продаж "чистых" кремниевых заводов [9]). Остальные компании-заводы занимают одну-две ниши на рынке полупроводниковых приборов и фактически являются производственной базой для своих технологических партнеров – fabless-фирм, т.е. фирм, не имеющих производственной базы и занимающихся "чистой" разработкой новых изделий. Один из примеров "нишевой" фирмы – израильская компания Tower Semiconductor, получившая по состоянию на октябрь 2002 года от своих технологических партнеров – американских корпораций SanDisk, Alliance Semiconductor, Macronix International и QuickLogic – около 260 млн. долл. на строительство второго завода по обработке 200-мм пластин (33 тыс. шт. в месяц по технологиям 0,18 мкм и менее) под новые акции и будущие поставки обработанных пластин [10].
Возможны и другие варианты, в зависимости от числа участников и объёма средств. Но удастся ли их осуществить? Идея о создании кремниевого завода поближе к Европе витает в воздухе – сейчас в этом регионе и его окрестностях только два "чистых" кремниевых завода – Tower и германская X-Fab Semiconductor Foundries, с продажами 55 млн. и 176 млн. долл., соответственно [9]. Возможно, Россию опередят Белоруссия, Чехия или Словакия. Последние две страны вступили в НАТО, а разрыв в затратах на рабочую силу между ними и остальными странами Западной Европы (хоть и меньший, чем в России) делает осуществление подобного проекта выгодным. Поэтому активность западных фирм в этих странах растет.
Литература
1. Daryl Delano. Electronic Business online report: semiconductor sales. www.e-insite.net/eb-mag
2. Secondhand tools have capacity to aid Asian, small chipmakers.– Micro, 2002, October, p.14,16,17.
3. Экспресс-информация по зарубежной электронной технике. ЦНИИ "Электроника", вып. 47 (5916) 2002, 22 ноября, с.1.
4. Demand for used chip-making equipment soars.www.cahnerselectronics.../ index.asp?layout=articlePrint&articleID=NEa0911591.3
5. G.J.P. Opportunities for capacity retooling (A personal view).– 48th International Electronic Devices Meeting, San Francisco, 2002, Dec. 8–11.
6. Semiconductor industry to wait until 2H03 for stronger growth,
says Dataquest.– SST's Semiconductor Weekly, Monday, 2003,
Mar. 3,.
7. Немудров В.Г. Прогресс в проектировании отечественных СБИС. – ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ, 2002, № 6, с.5–9.
8. www.eet.com/semi/news/OEG20020329S0039
9. IC Insight: рейтинг кремниевых заводов 2002 года. – Экспресс-информация по зарубежной электронной технике: ЦНИИ "Электроника", 2002, вып. 36 (5905), 7 сентября, с.1– 2.
10. www.e-insite.net/eb-mag/index.asp?layout=articlePrint&articleID=CA250198
"Системы-приманки".
Что от них ждать в будущем?
По мнению вице-президента фирмы Semiconductor Research Ральфа Кэвина, "приманками" станут думающие машины и устройства, способные выполнять функции помощника человека. Согласно определению Кэвина, разработка "системы-приманки" предусматривает создание на базе существующей технологии некоего устройства, отвечающего требованиям большого числа людей (например, систем сотовой связи или всемирной паутины – Интернета).
К таким разработкам сегодня можно отнести "упреждающие" компьютеры, способные предвидеть желания пользователя, а не просто реагировать на его команды; машины, выполняющие некоторые функции помощников (например, робот SDR 4Х фирмы Sony), системы на стыке таких дисциплин, как микроэлектроника, нанотехнология и медицина. В этом же ряду займут свое место и голографическая аппаратура для проведения виртуальных совещаний, конференций, собраний, и, возможно, источники энергии на базе водорода.
Что это значит для инженеров? Во-первых, разработка всех этих устройств потребует знаний в различных областях науки и техники, и поэтому инженеры, занятые их созданием, уже не будут чистыми "электронщиками". Они должны стать "многоотраслевыми" специалистами. И во-вторых. В компьютерной технологии все чаще ощущается нарушение непрерывности выполняемых функций, скорее всего вследствие большого объема вычислений. Поэтому инженерам придется изменить не только методы проектирования микросхем, но и общие подходы к проблемам разработки компьютеров, алгоритмов и программ.
www.eetimes.com/story/OEG20030129S0052
Три способа измерения дрожания
При проверке ИС, которая обменивается данными с другими ИС на печатной плате, или при проверке телекоммуникационных сетей необходимо измерять дрожание – разницу между моментами времени, когда должны появляться срезы цифровых сигналов и когда они появляются в действительности. В синхронизаторах дрожание может вызвать рассогласование битов в потоках электрических и оптических данных, что приводит к ошибкам по битам. Измерить и проанализировать дрожание способны три типа приборов: тестеры частоты появления ошибок по битам (BER), анализаторы дрожания и осциллографы (цифровые и стробоскопические).
Изготовителям необходимо измерять BER своих изделий для подтверждения того, что они соответствуют телекоммуникационным стандартам. BER-тестер посылает определенный заранее поток данных, называемый псевдослучайной последовательностью битов (PRBS), через испытуемую систему. Затем он выбирает каждый бит в принятом потоке данных и проверяет приходящие биты относительно конфигурации PRBS. BER-тестеры, следовательно, обеспечивают точное измерение BER. Однако при точности 10–12 BER измерение отнимает часы. Для сокращения времени измерения до минут в BER-тестерах используется статистический метод расчета BER. BER-тестеры не могут, однако, обеспечить достаточный объем информации о характеристиках или источниках дрожания.
Анализаторы дрожания (часто называемые анализаторами временных интервалов или целостности сигналов) способны измерять дрожание в любом синхронизирующем сигнале и обеспечить информацию, которая поможет локализовать дрожание. Эти приборы используют также характеристики дрожания для расчета BER за значительно меньшее время (секунды), чем BER-тестер. Поэтому они пригодны для производственного тестирования линии, и многие производители автоматизированной контрольно-измерительной аппаратуры устанавливают анализаторы дрожания в свои системы контроля.
Анализаторы дрожания обнаруживают срезы сигналов и измеряют время между ними. После получения временных данных анализатор создает алгоритм, по которому генерируются гистограммы, частотные характеристики и другие визуальные представления данных.
Для контроля приборов, кабелей, подсистем или систем, которые при коммуникации работают с быстродействием 3,125 Гбит/с, можно использовать стробоскопический осциллограф. Подобно анализатору дрожания такой осциллограф может измерять дрожание в любом синхронизирующем сигнале. Для проведения измерений оптических сигналов нужен стробоскопический осциллограф с полосой 50–75 ГГц.
www.e-insite/
Тайвань остается крупнейшим покупателем полупроводникового оборудования
Согласно данным SEMI, продажи технологического полупроводникового оборудования на мировом рынке в 2002 году снизились на 30% и составили 19,7 млрд. долл. Единственным регионом, где наблюдался рост продаж (на 9% – до 3,5 млрд. долл.), был Тайвань. Объясняется это в первую очередь заказами на оборудование таких крупнейших "чистых" заводов, как Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) и United Microelectronics Corp. (UMC), а также производителей ДОЗУ. Так, компания UMC приобрела у фирмы Nikon три установки обработки пластин на сумму 544 млн. долл. Закупки оборудования в Японии и Европе в 2002 году сократились на 49 и 45%, соответственно, а в Северной Америке – крупнейшем регионе по производству полупроводниковых приборов – продажи оборудования снизились на 28%, или до 5,9 млрд. долл.
В 2003 году ожидаются средние темпы восстановления рынка полупроводникового оборудования. Активный рост SEMI прогнозирует на 2004-й, когда производители начнут закупать оборудование обработки 300-мм пластин. Согласно оценкам японской исследовательской компании Nikkei Market Access, в 2003 году объем обработки 300-мм пластин возрастет до 1,45 млн. шт., т.е. на 360% по сравнению с предыдущим годом. На долю Intel ориентировочно придется ~20,2% производства, Infineon Technologies – 17,7% (см. рисунок). Но, по-видимому, наибольшая доля будет у тайваньских производителей – 23,5% мирового рынка, или 340 тыс. пластин.
Financial Times Ltd., 4/21/2003
Cnews.ru
Отзывы читателей
