老Fab的崛起

增长在万物互联，以及向打包系统转变的开始，都在一个相当不可能的地方引起了轰动——在设备稀缺、半功能性和难以维护的地方建立和磨损的过程节点。

在过去，转移到下一个节点是进步的标志，将落后的设计留给二线和专业代工厂。自那以后，情况发生了很大变化。虽然物联网的某些部分将需要最先进的处理器，例如，高端智能手表中的SoC将使用finfet或FD-SOI工艺进行计算，但这个市场上数百亿芯片中的绝大多数将使用较旧的工艺制造。

最重要的是，尽管一些芯片制造商将继续推进5纳米及以上的工艺，但前沿公司仍有工作要做2.5 d而且扇出配置，其中一些可以使用finFETs在最先进的节点和一些使用其他芯片开发的旧工艺。混合和匹配的能力，通过垂直堆叠来改变组件之间的距离，以及使用中间插入器、硅通孔或其他高带宽连接来提高吞吐量，正日益被视为未来设计的可行之路。

但这些场景都存在一个大问题。旧节点使用的设备供应不足。大部分可供出售的汽车都年久失修，这为现有的汽车创造了一个非常强劲的市场。甚至还有一些已经不再使用的旧工具正在出售，但买家相信他们可以让它们工作得足够好，变得有用。

K-T Pro集团副总裁Wilbert Odisho表示:“这一直是一项稳定的业务，但去年是最好的年份之一，主要是因为对二手设备的需求。KLA-Tencor该公司的全球服务部门。“主要是200毫米，但也有300毫米左右。这通常是n -2，意味着40nm及以上。”

KLA并不是唯一一家注意到这一点的公司。电动汽车集团已经在老节点销售粘接设备一段时间了。应用材料公司密切关注这一转变，并评估了机会的大小。

“在过去的四到五个月里，我们一直在努力在这个市场上建立一个位置，”迈克·罗莎说，应用材料战略总监。“这是‘More than Moore’的一部分，也是物联网的一部分，其中包括More than Moore。我们也在试图弄清楚，这将如何转化为现有的300毫米市场，以及200毫米和300毫米之间的差距在哪里。”

和林的研究据该公司Reliant systems客户支持业务集团副总裁兼总经理Wendell Isom表示，该公司一直积极参与28nm和旧节点设备的翻新，以及提供新旧设备结合的系统。

Isom表示:“物联网和More than Moore的实现意味着企业现在正在通过为市场开发替代解决方案来提高晶片厂的生产率。”例如，全球200mm和300mm设备正在开发可穿戴设备的低功耗技术。从历史上看，人们认为200mm及更小的晶圆尺寸将会下降，而更小晶圆尺寸的唯一技术将是邻近市场，如MEMS、led、电源和一些封装应用。今天，这些晶圆市场继续蓬勃发展，使我们能够继续制造新的老一代产品。”

如果你建好了，他们会来吗?
对于设备供应商来说，最大的问题是200mm和旧节点300mm晶圆代工厂是否会为这些工艺购买新设备，甚至他们是否会为工厂翻新和更新设备支付溢价。这些通常都是利润极低的业务，设备成本直接影响到利润。

“这个市场有很多权衡，”Semico Research的制造业董事总经理乔安妮·伊托(Joanne Itow)说。“新的200mm工具的购买成本更高，对于设备供应商来说，制造新的200mm工具可能也很昂贵。而200mm晶圆厂使用的是非常便宜的二手设备。他们不一定愿意支付新设备的价格。他们会在一些事情上，比如增进感情，但不是所有的事情上。”

然而，Itow指出，其中一些工具现在供应非常短缺。“它们的寿命比任何人预期的都要长得多，但现在很难找到零件，也找不到技术人员。许多会修理这种设备的人都退休了。但这些设备的运行成本仍然很低。”

到目前为止，KLA的战略一直是加强旧装备。Odisho说:“我们一直在提供经过认证的产品，并增加了增强和升级现场设备的能力。“其中一些产品已经使用了10到20年。现在我们给它们注入了更多的活力，增加了可用性，提高了性能。到目前为止，我们一直在回购工具并翻新它们，但我们已经到了考虑重新制造整个产品线的地步。这是第一次。其中一些是90纳米及以上工艺的旗舰产品，这是我们看到更多兴趣的地方。”

Odisho指出，老式晶圆代工厂的一个大问题是空间有限。如果设备可以翻新，以两倍的速度运行，他们就可以减少现有的设备，并增加新的设备，如扫描仪或蚀刻机。此外，由于一些老旧设备年久失修，只要让它们恢复正常工作状态，产量就能提高20%或更多。

同样，应用材料公司也在非正式地为代工厂翻新二手设备，但它的目光远远不止于此。虽然今天的设备制造商将修复200mm设备，但真正的焦点似乎是新的或更新的300mm遗留节点设备。

罗莎说:“在200mm的遗产中有很多生命，在300mm的遗产中也有很多生命。”“这适用于消费者、汽车，以及逐渐向MEMS、电源和模拟物联网发展的趋势。”

Rosa指出，这种设备的主要市场在欧洲和北美，欧洲的数量超过北美的两倍以上。

但据介绍，中国也有一些新的晶圆厂正在使用较旧的工艺技术，主要用于MEMS和物联网设备半分析师克拉克·森。他引用6个新项目要么是试运行，要么是面向代工厂，全部使用旧节点技术。

2.5D和扇出配置的机会正在迅速增长，如下图1所示。虽然处理器仍将使用最新的核心开发，但包含模拟和电源管理的芯片可以在更老的节点上完成，并将最新的处理器和内存组合在一个包中。

图1:几个关键的“超过摩尔”芯片的生长速率。

但向这些市场销售设备并不是那么简单。Semico的Itow指出，一些老节点市场尤其不稳定，这使得设备采购计划变得困难。例如，智能卡可能在某一年出现负增长，随后几年出现强劲增长，下一年出现更多负增长。

相比之下，传感器等其他领域的波动性要小得多，因为增长可以分布在多个不同的市场领域，从医疗到安全再到汽车，这些领域通常处于不同的商业周期。

重建或购买新的
重建旧设备有几种不同的方式。一种方法是简单地让它重新工作，这是大多数主要设备制造商提供的服务之一，无论是官方的还是其他的。第二个更雄心勃勃的计划是提高现有设备的吞吐量，为检查、计量和模式识别工具以及现代控制器添加互联网接入和现场升级功能。

Lam的Isom表示:“来自领先应用程序的技术既用于我们新建的旧型号系统，也用于我们的翻新系统。”“这将功能扩展到最初解决的技术节点之外，从而降低了拥有成本。我们的设备适用于200毫米及更小的晶圆尺寸，以及300毫米半关键和非关键应用。”

该公司还提供所谓的“报废保险”，以延长设备的使用寿命。

但这一切的延伸范围是有限的。Odisho说:“当一个工具真的很旧的时候，你能做的就只有这么多了。”“但还有一些设备可能仍然是传统设备，但表现得像一个较新的平台。”

应用材料公司200mm产品半导体服务营销总监Florent Ducrot对此表示赞同。他说:“我们正在关注现场性能，并在吞吐量方面提高性能，以更好地利用现有工具。”“但我们也看到，对于消费设备来说，200mm的内容非常重要。这将推动大量活动。”

在过去，购买新设备更像是一场赌博，对某些市场而言更是如此。但很多业务分析都是在一个充满活力的二手设备市场背景下完成的，代工厂卖掉了他们的二手设备，用新的设备取而代之。随着开发扩展到所有节点，二手设备供应越来越紧张，而需求持续增加。这减少了新旧设备之间的差异，使更新设备对各方来说都不那么冒险。

这里没有一个固定的公式来说明这将如何对各方公司产生影响，但很明显的是，所有的选择都在桌面上。服务收入很重要，但硬件的商业模式更具可扩展性。