根据“国际半导体技术蓝图”（ITRS），继300mm晶圆之后，450mm晶圆技术将于2012年进驻半导体产业。早在2004年的SEMICON West上，ITRS主席Paolo Gargini便热情激昂地向业内号召：“我们认为2012年将是450mm晶圆年，现在我们必须开始讨论它并着手制定计划。”
然而业界似乎从未统一过战线，是否推行450mm的争议也从未间断过。近期，国际半导体技术制造协会(ISMI)在SEMICON West 2007上宣布将启动向450mm过渡的计划。一时间，450mm话题又被推至风口浪尖。
制造商VS设备商
大力推行450mm晶圆的主要是半导体制造商们，其中Intel和台积电的态度最为明确。Intel在近期的供应商会议上表示，有意在2014年开始生产450mm晶圆。代工龙头厂商TSMC的时间表中，450mm晶圆的试产阶段将从2012年开始。市场调研公司IC Insights总裁Bill McClean指出，除了Intel和台积电，三星和东芝也将紧随其后导入450mm制程，此外，海力士、尔必达(Elpida)和奇梦达(Qimonda)等内存制造商也将率先进入450mm制程。
与制造商们的热情相比，半导体设备商们对450mm晶圆仍不看好。近期在SEMI联合生产力工作组(Joint Productivity Working Group，JPWG)的一次非公开会议上，设备商们提出了450mm晶圆计划仍须审慎，称当前启动450mm晶圆是方向性的错误，晶圆尺寸再度扩大并不会带来成本效益。全球最大半导体设备供应商Applied Materials首席技术官Iddo Hadar在接受采访时说道：“450mm晶圆将在较远的未来才能实现，ISMI过于激进地推行450mm晶圆无异于‘火车撞墙头’”。
设备商们之所以反对快速推进450mm晶圆，主要是由于高额的研发成本。市场调研公司VLSI Research曾预测，开发450mm晶圆设备将耗费设备商们1020亿美元的巨额研发成本。Applied Materials首席执行官Mike Splinter也指出，由于资金不足，半导体设备也还未准备好迈向450mm时代。从投资回报率来看，Applied Materials首席技术官Hadar分析道，对于300mm晶圆设备的投入我们可能需要30年才能获得回报，而投入450mm晶圆设备我们将永远得不到回报。KLA-Tencor资深科学家Chris Mack则直接表示：“我认为300mm是最终的晶圆尺寸。”
折衷之举——300mm Prime
450mm晶圆遭质疑的另一个原因是业界认为目前300mm晶圆厂的生产效率并未达到极至，因此一个旨在优化300mm晶圆制程的方案——300mm Prime孕育而生。ISMI在推行450mm计划的同时也兼顾了300mm Prime，在7月的“ISMI Industry Briefing”上发布了提高晶圆厂效率的19项方针。此外，AMD、Freescale和IBM等半导体巨头也积极倡导300mm Prime，AMD高级副总裁10月在ISMI论坛上介绍了公司的“下一代晶圆厂”(NGF)战略，其核心目标便是提高现有300mm晶圆技术的产能效率。我们可以怀疑这是AMD无法像竞争对手Intel一样大规模资金投入而采取的策略，但这的确也反映了众多半导体公司的心声。
SEMI总裁兼首席执行官Stanley T. Myers对于300mm Prime的出现评价道：“业界转向更大晶圆的推动力来源于生产效率的提高。然而，实现生产效率并不仅仅只有传统的扩大晶圆尺寸这一种途径。包括SEMI在内的业界许多机构和组织都支持一条为实现既有平台的效率和寿命最大化而设计的途径，那就是300mm Prime。我们相信这一途径同样适用于今天市场所提出的要求。”
然而，ISMI针对300mm Prime持续半年多的研究表明，300mm Prime无法达到“生产周期降低50％，单位生产成本降低30％”的预期目标。目前300mm Prime能降低成本3％左右，理想值可达10％，但离预期目标30％仍相去甚远。该研究结果无疑对300mm Prime的前景是巨大的打击，也是ISMI决定启动450mm计划的重要原因。
模式转变
这场450mm之争除了其本身的意义之外，或许还引发了更多思考。半导体制造技术发展至今，维持摩尔定律发展的成本已变得越来越高，能够承受的厂商也已越来越少，这种局面对现有的发展模式提出了挑战。
对于设备商来说，研发模式急需改变。SEMI总裁兼首席执行官Stanley T. Myers说道：“当业界从200mm向300mm过渡时，设备与材料厂商负担了大部分研发费用。”而450mm晶圆设备的研发成本已让Applied Materials这样的设备商都望尘莫及。“在构思向450mm晶圆的成功过渡之前，业界需要找到适宜的投资方式，以保证设备与材料等基础设施供应商得到合理回报。”Myers说道。
对于制造商来说，合作是条出路，尤其是中小型厂商。就目前300mm晶圆技术来看，业内已经产生了强弱分化。Lam Research执行副总裁Nick Bright曾指出，目前十大半导体厂商拥有着70％的300mm晶圆产能。一旦踏入450mm，分析师称一座工厂将耗资100亿美元，无疑显得更为阳春白雪。NXP执行副总裁Ajit Manocha预测，只有少数公司能承担得起一座450mm工厂。因此，无法负担450mm工厂的中小型厂商们仍想立足的话，应该考虑展开合作，联合拥有一家晶圆厂。这种模式在保全中小型厂商的同时，也能使半导体产业生态不致遭到破坏。
450mm之争仍在继续。“To be or not to be，that"s a question.”莎翁的经典疑问着实也让半导体产业深深地思考了一番。随着半导体技术的持续发展，这样的疑问会在更多的节点出现，这需要我们以更独到的智慧将其一一化解。
