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16nm市场晶圆厂加码FinFET研发

发布时间:2020-07-21 18:27:23 阅读: 来源:珠宝秤厂家

全球晶圆代工业者正加紧展开FinFET布局。继格罗方德宣布将于2013年量产14纳米FinFET后,台湾晶圆双雄台积电与联电亦陆续公布FinFET制程发展蓝图与量产时程表,希冀藉此一新技术,提供IC设计业者效能更佳的制造方案,抢占通讯与消费性电子IC制造商机。

本文引用地址:鳍式电晶体(FinFET)已成为晶圆制造业者角逐未来行动通讯市场的关键利器。为进一步提升晶片效能并缩小尺寸,各家晶圆代工业者皆已挟不同的制程技术积极研发FinFET架构,预计明后年即可开花结果,并开始挹注营收贡献。

在众家晶圆厂中,又以台积电在FinFET的研发进展最快。台积电预估2013年6月即可开始提供客户16纳米FinFET制程的晶圆光罩共乘服务(Cybershuttle),并于明年底开始试产,后年初正式量产,抢先卡位市场商机,藉此巩固全球晶圆代工市场龙头地位。

研发进度超前 台积16纳米明年试产

台积电董事长暨总执行长张忠谋指出,台积电16纳米FinFET制程量产时程可望提前,预计明年底开始试产。

台积电董事长暨总执行长张忠谋(图1)表示,尽管全球总体经济状况不甚理想,但是受惠于行动通讯市场需求强劲,目前台积电包括65、40以及28纳米等先进制程的晶圆销售量皆持续快速增长当中。

张忠谋进一步指出,目前20与16纳米制程技术进展已明显加快,其中,20纳米已有约十五个客户正进行投片(Tapeout)测试;16纳米研发时程则比先前预期更快,推出时间表将会比过往的制程更早,预估明年底试产,后年初即可开始放量。

另一方面,台积电已于日前耗资新台币32亿元标得竹南科学园区“园区事业专用区”两笔土地,此用地未来将兴建该公司18寸晶圆厂,并从事7纳米先进制程的研发,预计2016年开始动工兴建,2017年相关研发设备将陆续进驻该厂。

台积电今年资本支出约为85亿美元,且新竹科学园区的Fab 12第六期厂房已开始装机,有利20纳米明年初如期量产。张忠谋强调,明年台积电的资本支出仍会持续增加,以扩增在先进制程上的实力。

事实上,台积电今年第三季营收已再创佳绩,其中先进制程的产品线贡献最大。台积电财务长暨资深副总经理何丽梅表示,28纳米制程出货量较前一季多出一倍以上,占公司第三季晶圆销售的13%;40纳米的营收占全季晶圆销售的27%;而65纳米制程技术的营收则占全季晶圆销售的22%。总体而言,上述先进制程的晶圆销售达到全季晶圆销售金额62%。

然而,对于今年第四季与明年初的景气展望,台积电仍是审慎以待。张忠谋认为,半导体供应链将在第四季开始进行存货调整,因而影响晶圆制造需求,因此第四季与明年首度的成长幅度将向下微幅修正,但明年第二季后即可望恢复正常。

另一方面,联电的14纳米FinFET制程技术亦将于2014年初开始试产,预计效能可较现今28纳米制程提升35?40%,可提供通讯晶片与应用处理器低功耗与高效能优势,扩大抢攻通讯与消费性电子IC制造商机。

导入FinFET制程技术 联电14纳米后年亮相

联电副董事长孙世伟表示,14纳米FinFET制程技术将会是联电切入未来次世代通讯运算市场的最佳利器。

联电副董事长孙世伟表示,由于晶圆从28跨入20纳米制程以下的微缩过程中,势必得使用双重曝光(Double Patterning)微影技术才能实现,而此一技术无论是微影机台或者人力研发等成本都相当高昂,因此造成许多出货量不大的IC设计商不愿意投资大笔资金导入,间接使20纳米市场需求无法扩大。

具备低功耗特性的FinFET制程技术,尽管仍无法省去双重曝光微影技术的成本,但却能大幅提升单位面积内电晶体的整体效能,降低IC设计商因双重曝光微影技术所带来的成本冲击,因此遂成为各家晶圆代工业者争相竞逐的技术。

孙世伟进一步指出,在IBM FinFET技术授权的基础下,联电将跳过20纳米制程,直接跨入14纳米FinFET制程技术,藉此为通讯与行动运算领域客户提供更具效能优势的解决方案。此一新制程目前正于南科研究中心全力研发中,预计2014年初可完成验证,并旋即进行试产。

然而,相较于台积电与格罗方德(GLOBALFOUNDRIES)均表示将于2014年初量产16/14纳米FinFET,联电量产时程显然稍慢,如何后发先至遂成为业界关注焦点。孙世伟强调,尽管联电在此一制程上的研发起步较晚,但相对FinFET制程所需的机台制造技术亦较为成熟,且设备价格也较为便宜,再加上与IBM技术交流等助益,未来量产品质与时程都将可较竞争对手更符合客户需求。

另一方面,联电28纳米产品线则可望于年底量产,并于明年第一季开始贡献营收。孙世伟补充,首波28纳米Porting产品在经过几个月元件及制程参数调整后,良率已获得显著提升,且公司亦于第三季成功投片使用28纳米后闸极(Gate-last)高介电质金属闸极(HKMG)制程的行动通讯产品,并陆续与客户密切合作中。

对于各大晶圆厂皆预期第四季与明年初营收成长将趋缓,孙世伟表示,现今晶圆代工制造正处在库存调整及景气循环周期中,联电预估此波库存调整将持续至明年初,景气回温的脉动将取决于明年总体经济、终端产品市场需求与新产品交替力道强弱;而该公司未来将持续扩大客户层面,改善产品组合,并进一步提升产能调配的弹性来降低周期性波动所带来的冲击。

尽管全球半导体产业开始进入库存调整阶段,但台湾IC制造产业仍可望在晶圆制造业者的带领下逆势成长,并在2013年达5.1%的成长率。尤其是未来台积电若顺利接下苹果(Apple)A7处理器订单后,更将有机会大幅带动整体IC制造产业成长率向上攻顶。

晶圆代工厂带头冲台湾IC制造业成长可期

工研院产经中心资深产业分析师彭茂荣表示,今年受到全球经济情势不佳影响,全球各机构均陆续下修2012年半导体产业成长预测;现阶段全球半导体供应链正面临库存问题、产能利用率下滑等不利因素,这些都将对明年产业发展增添变数,而各家半导体厂商亦对营运绩效的预期提出警讯,显见对2013年景气展望并不看好。

然而,尽管产业界对明年半导体市场成长率抱持保守看法,但台湾明年IC制造业成长表现仍将优于全球平均。根据工研院最新统计报告显示,今年台湾晶圆制造与记忆体制造产值分别为新台币6,467亿元与1,793亿元,占台湾整体半导体产业将近50.7%的产值,而明年产值比重分布随着台积电、联电与世界先进等晶圆业者的先进制程产品线出货量提升后,亦可望随之攀升。

彭茂荣进一步指出,尤其是台积电今年晶圆产能正持续稳健扩张,加上该公司明年20纳米即将量产,可望争取到苹果下一代A7处理器等因素,皆将成为台湾IC制造业明年成长主要动能。

彭茂荣补充,台积电为持续吸引客户下单,并抢攻苹果处理器订单,2012年研发经费已为2009年的两倍,而资本支出更是2009年的三倍。预估2013~2014年间,台积电极有可能获得A7处理器代工订单,且将占整体营收3?9%;三星(Samsung)掉单后,则将损失约30亿美元的代工商机。

事实上,晶圆代工产业早已成为台湾IC制造业最重要的骨干,而台积电亦凭藉领先的制程技术,正逐渐蚕食市场商机。彭茂荣分析,受惠于智慧型行动装置渗透率持续提升、IDM委外需求增加以及中国大陆IC设计业者代工需求增加等因素,台积电未来4年的营收年复合成长率(CAGR)可望大于10%,将持续带动台湾IC制造业产值再创佳绩。

综上所述,包括台积电、联电与格罗方德等晶圆制造业者正展开一场FinFET量产时程竞赛,预计明、后年晶圆代工市场竞争势必更加剧烈,而行动通讯晶片的效能亦可望藉此新制程技术而更上层楼,台湾IC制造产值则将在台积电与联电带领下持续扩大。

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