Um ex-executivo da TSMC descreveu como um esforço colaborativo para wafers de 450 mm (18 polegadas) para fabricação de chips foi interrompido quando a empresa percebeu que os colocaria em concorrência direta com a Intel e a Samsung.
Chiang Shang-Yi, ex-co-diretor de operações da TSMC, é creditado por expandir sua organização de P&D e ajudá-la a se tornar um dos fabricantes de semicondutores mais bem-sucedidos do mundo.
Ele foi entrevistado no início deste ano pelo Computer History Museum (CHM) na Califórnia como parte de seu programa de história oral para capturar as lembranças em primeira mão dos pioneiros da indústria da computação, e lança uma luz interessante sobre o que realmente aconteceu com a tecnologia de wafer de 450 mm. Uma transcrição está disponível aqui.
Atualmente, os maiores wafers usados para produzir chips em qualquer escala na indústria de semicondutores têm 300 mm (12 polegadas) de diâmetro. O diâmetro aumentou gradualmente ao longo do tempo para melhorar o rendimento e reduzir o custo de cada chip individual, pois permite que mais seja produzido por wafer.
Mas cerca de uma década atrás, houve uma esforço para desenvolver a tecnologia de wafer de 450 mm e trazê-la ao mercado em escala. Conforme relatado em 2012, a TSMC anunciou um projeto de cinco anos para construir uma nova fábrica para produção de 450 mm a um custo estimado de US$ 8 bilhões a US$ 10 bilhões, e declarou na época em que a Intel já estava comprometida com os processos de 450mm, com planos para fabs no Arizona e Oregon.
Mas o projeto foi ainda mais longe, com Intel, Samsung e TSMC anunciando em 2008 que eles planejavam cooperar uns com os outros e com o resto da indústria de semicondutores em uma transição para a produção de wafers de 450mm.
Na época, a Intel disse acreditar que uma migração de wafers de silício de 300mm para 450mm renderia mais que o dobro do número de chips por wafer.
Um grupo de empresas incluindo Intel, TSMC, Samsung, IBM e GlobalFoundries até formou uma parceria chamada Global 450mm Consortium (G450C ) para desenvolver os equipamentos e ferramentas de fabricação necessários para iniciar a fabricação de wafers de 450 mm, mas em 2017, o entusiasmo por 450 mm diminuiu e todo o grande na mes até hoje ficaram com wafers de 300 mm para produtos de ponta de alto volume. Na entrevista, Chiang diz que a Intel foi o principal agente que impulsionou a mudança para wafers de 450 mm porque viu isso como outra maneira de obter uma vantagem de mercado sobre rivais menores.
“Ir para um wafer maior, as pessoas dizem que é por causa da produtividade. Não é exatamente verdade. Mais é um jogo. É um jogo para o cara grande tirar vantagem do cara pequeno”, disse Chiang na transcrição do CHM.
“Agora, se você quiser ir para 18 polegadas, a primeira coisa que acontece é todos os fornecedores de equipamentos, todos os seus novos equipamentos serão de 18 polegadas. Eles não farão a tecnologia mais avançada em 12 polegadas, então o jogador pequeno que não precisa de 18 polegadas, eles estão automaticamente fora da competição. Eles também não podem pagar. Portanto, é um cara grande espremer um cara pequeno. Essa é a razão número um para ir para a bolacha grande.”
A TSMC havia empurrado 300 mm no passado e funcionou bem para a empresa, disse Chiang, então inicialmente estava interessada em repetir o pr ocess, com Morris Chang (fundador da TSMC e ex-CEO) produzindo um roteiro para 450mm em uma das conferências de investidores da empresa, e “de repente, a indústria ficou muito quente para wafers de 450mm.”
No entanto, Chiang conta como ele foi ao escritório de Morris Chang em 2013 e disse a ele que a TSMC não deveria promover a tecnologia de wafer de 450 mm. A razão era que a TSMC estava superando alegremente seus muitos rivais menores em wafers de 300 mm, mas se fosse para 450 mm, se encontraria contra a Intel e a Samsung.
” No passado, nossos concorrentes são UMC, SMIC, e esses caras são muito menores do que nós. Nós promovemos 450mm, tiramos vantagem deles. Mas agora, temos apenas dois concorrentes, Intel e Samsung. Ambos são maiores do que nós são. Para que nos ajude em tudo. Na verdade, isso vai nos prejudicar”, disse Chiang.
O medo era que a Intel e a Samsung tivessem mais engenheiros do que a TSMC, e também uma receita maior para jogar que ajudaria essas duas empresas a investir mais em produção de 450 mm do que a TSMC poderia. A empresa deixaria de ser um grande peixe no oceano de fabricação de chips para ser um peixe pequeno em um lago muito menor, enfrentando dois gigantes com os quais não poderia competir.
“Então, Morris Chang começou a perceber que isso não é a coisa certa a fazer agora. Então ele convocou pelo menos 10 reuniões para discutir esse tópico na empresa e, finalmente, ele decidiu que não deveríamos apoiar isso”, explicou Chiang.
Mas a TSMC teve que encontrar uma desculpa, alguns razão pela qual não estava avançando com o desenvolvimento de wafers de 450mm, então Chang decidiu que a TSMC declararia que sua prioridade seria o desenvolvimento de tecnologia avançada, não wafers de 450m.
De acordo com Chiang, a crise veio em uma reunião na conferência de semicondutores SEMICON West em 2013, onde Intel, Samsung e TSMC estavam todos em uma sala com ASML, fabricante de equipamentos de litografia de chip, para discutir a tecnologia de 450mm.
Bill Holt, chefe do Grupo de Tecnologia e Manufatura da Intel, reiterou o apoio de sua empresa para 450mm e disse que todas as partes presentes deveriam colocar fundos de investimento no projeto de desenvolvimento.
“Eu sou o próximo palestrante e eu disse a ele que nossa prioridade é tecnologia avançada”, disse Chiang. “Ele entendeu. Ele ficou muito chateado e foi embora. No dia seguinte, a Intel anunciou que sua prioridade é o desenvolvimento de tecnologia avançada, e esse é o fim dos wafers de 450 milímetros”, disse ele, acrescentando: “Ninguém fala sobre isso desde então.”
Pessoas na indústria falaram sobre isso, é claro, e existe alguma produção de wafer de 450 mm em pequena escala. Mas parece que a TSMC atrapalhou os grandes planos da Intel para um grande esforço colaborativo de transição para a produção de chips em wafers de 450 mm.
