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La industria de circuitos integrados aumenta el uso de obleas de gran tamaño y procesos de nueva generación

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Los expertos en la materia afirman que, para el año 2021, los proveedores de la industria de circuitos integrados se emplearán muchas más obleas silicio de tamaños superiores a 200 mm, lo que permitirá incrementar hasta cifras récord en la cantidad de chips fabricados por oblea. Esto supone que aumentará la optimización de recursos en los procesos de fabricación de componentes como la memoria o los procesadores, entre otros chips basados en estas tecnologías, lo que permitirá contener los costes y más flexibilidad en los ASP.

Según indican los expertos de IC Insights en su informe Global Wafer Capacity 2020-2024, la industria de fabricación de circuitos integrados está cambiando de forma de actuar en lo se refiere a incrementar la capacidad de producción. Mientras que tradicionalmente se ha incrementado el número de obleas para aumentar la producción de chips, en los próximos años se plantean mejorar el aprovechamiento de cada oblea de silicio.

Esto viene de la mano de los nuevos procesos de fabricación, para los que se emplean nuevos tamaños de oblea más grandes, pero también procesos más miniaturizados y geometrías más precisas, que permiten sacar el máximo partido a los materiales base. Esto llevará, además, a que se abran nuevas fábricas de obleas de mayor tamaño, y los expertos creen que para 2020 iniciarán sus operaciones 10 nuevas fábricas que emplearán obleas de 3200 mm, dos de ellas en China y el resto en otros países.

En cuanto a la mejora de los procesos, se espera que los proveedores de circuitos integrados implementen nuevos sistemas que permitan un mayor aprovechamiento de los materiales y una mayor eficiencia general. Mientras entre los años 2000 y 2019 el promedio de circuitos “buenos” por cada oblea solo ha aumentado un 0,9%, por lo que el 86% del incremento de producción se ha relacionado directamente con el uso de más obleas, y no por el aumento de su tamaño y las mejoras en su aprovechamiento (14%).

Esto ha supuesto un incremento en el precio de costo de la mayor parte de circuitos integrados, como es el caso de las memorias de tipo DRAM y NAND. Pero ahora la industria quiere dar un paso adelante en la eficiencia en todos los niveles, y están apostando cada vez más por tamaños de oblea superiores y por procesos más fiables para generar menos gastos y producir con más rapidez y fiabilidad.

Esto se debe a que han comprobado que la estrategia anterior no permitía superar el duro bache que ha supuesto la constante y fuerte caída de los ASP de la memoria DRAM y NAND desde finales de 2018. Para muchos proveedores el precio final ha llegado a niveles del coste de producción, mientras que la tasa de utilización general de las fábricas caía desde el 94% de 2018 al 86% en 2019, incrementando además los costes generales.

Como resultado de todo esto, los expertos de IC insights señalan que en 2020 el volumen de obleas de 200 mm aumentará hasta 17,9 millones de unidades al año, y en 2021 se llegará hasta unos 20,8 millones, un récord histórico anual en la industria de circuitos integrados. Y esta nueva capacidad añadida a la producción actual vendrá de la mano de los principales fabricantes de memoria, como son Samsung, SK Hynix o la china YMTC, entre otras firmas destacadas del sector.

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