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為擴大28納米制程領先優勢，且提前跨入20納米制程，臺積電昨日宣布大幅增加資本支出至80億-85億美元，遠高于市場預估75-80億美元，臺積電董事長張忠謀昨預告，20納米制程將提前在今年底試產，正式量產則是在2014年第一季以前，再度拉大與競爭對手的差距。 28納米制程產能供不應求，許多手機大廠抱怨芯片缺貨，張忠謀強調，臺積電去年依據客戶需求規畫28納米產能，沒想到需求遠高于客戶預期，為配合客戶需求，把部分65納米制程生產線，轉換成28納米，今年第四季28納米制程占臺積電營收比重，可望拉高至20％，月產量6.8萬片芯片，屆時28納米的供給缺口可望獲得解決。 張忠謀對臺積電28納米制程十分自豪，外資分析師在法說會上，以“產能短缺（shortage）”字眼，張還會主動糾正“是success”。 “世界上沒有一家12寸晶圓廠，一年內先進制程可以從零增加到月產五萬片，臺積電可以說是用盡吃奶的力氣”，臺積電發言人何麗梅形容。 由于28納米制程的資本支出，比40納米制程貴40％，為了進一步囊括28納米制程市場，臺積電決定大幅增加資本支出至80-85億美元，且提前導入20納米制程，25億美元的增幅，比聯電全年資本支出還要高。 何麗梅表示，上述資本支出，其中13-15億美元將用在28納米制程擴充，7億美元將用于20納米制程，2億美元投資在嵌入式快閃存儲器，1億美元用于封測技術。 張忠謀說，臺積電大幅增加資本支出，雖會使折舊費用增加，但提早在20納米制程扎根，是對未來幾年獲利成長動能提前布局，而投資的相關技術，例如CoWos、銅柱導線直連（Bump on Trace），都將帶動獲利的長期增長，2015年10％的獲利復合增長目標，也沒有改變。 何麗梅認為，臺積電大幅增加28納米制程資本支出，相關的折舊費用認列，讓28納米制程的毛利率，無法在公司預定今年第四季，達成45-50％的公司平均毛利目標，但仍遠高于其它同業，她預估28納米制程毛利，明年上半年大概就可追上來。 來源：電子工程網 英特爾:無晶圓廠經營模式已快“窮途末路” 在英特爾（Intel）負責制程技術部門的高層Mark Bohr指出，無晶圓廠（fabless）半導體業經營模式已經快到窮途末路。他認為，臺積電（TSMC）最近宣布只會提供一種20納米制程，就是一種承認失敗的表示；而且該晶圓代工大廠顯然無法在下一個主流制程節點提供如 3D電晶體所需的減少泄漏電流技術。 “高通（Qualcomm）不能使用那種（22納米）制程技術；”Bohr在日前于美國舉行的 Ivy Bridge 處理器發表會上宣布，該新款處理器是采用英特爾三閘22納米制程生產。他在會后即興談話中對筆者表示：“晶圓代工模式正在崩壞。” 當然，英特爾會想讓這個世界相信，只有他們能創造世界所需的復雜半導體技術，而為其競爭對手高通、AMD代工的臺積電與GlobalFoundries都不能。在Ivy Bridge處理器發表會上，英特爾所述說的公司成功故事，其秘訣之一就是來自于制程技術與芯片設計者之間的緊密關系。 英特爾客戶端PC事業群新任總經理Kirk Skaugen在發表會上與Bohr、還有Ivy Bridge專案經理Brad Heaney一同主持問答時間；這款處理器除了首度采用3D電晶體架構，也是英特爾第一次以High-K金屬閘極制程制造的產品�！白鰹橐患艺显圃鞆S（IDM），確實有助于我們解決生產這樣一款小尺寸、復雜元件時所遭遇的問題�！盉ohr表示。 在當下我沒有質疑他的說法。自從進入次微米制程時代，EETimes美國版就有不少文章談到芯片設計業者與制程技術提供者之間，需要有更緊密的合作關系；一位來自Nvidia的實體設計部門高層也在最近Mentor Graphics的年度會議上，強調了相同的論點。 不過，Bohr在指稱晶圓代工廠與無晶圓廠芯片設計業者無法追隨英特爾的腳步時，似乎是過度延伸了該論點。筆者聽過臺積電與GlobalFoundries的研發主管提出很好的例子，證明3D電晶體架構在14納米制程節點之前并非必要；臺積電并曾表示，20納米節點并沒有足夠的回旋空間可創造高性能制程其低耗電制程之間的明顯變化。 我忘了問Bohr英特爾是否已在22納米節點將高性能制程（high performance）與低耗電（low power）制程做分別，不過他在問答時間表示，英特爾已經完成了一個特別針對SoC元件生產的制程技術版本，該公司計劃在每個主流制程技術完成后，進一步于一季或是兩季之后推出該SoC版本的變形。 對于臺積電的20納米制程計劃，高通不會發表評論；但高通確實在最近財務季報發表會上表示，該公司無法向臺積電取得足夠的28納米制程產能以因應市場需求，因此正尋求多個新代工來源，并預期能在今年稍晚正式上線。 這對GlobalFoundries、聯電（UMC）等其他代工廠來說是個好機會；不過Bohr認為，由于生產28納米SoC需要在設計細節上有更緊密的交流，對高通來說，與同樣有生產手機SoC （Exynos）的競爭對手三星（Samsung）的代工伙伴合作，其風險會大過于任何機會。 筆者詢問Bohr，英特爾除了提供22納米制程給兩家已公開的伙伴Achronix 與 Netronome之外，是否還有其他的合作對象；但他只回答，英特爾并不想涉足晶圓代工業務，只是讓少數幾家策略伙伴取得其技術。 英特爾可能沒辦法獨占聰明的制程工程師或設計工程師，但顯然擁有一些杰出的員工，已學會如何巧妙地自我行銷；Bohr與Heaney就現身于發表會上放映的搞笑視訊，影片中，他們兩個被微縮，進入一顆Ivy Bridge芯片游歷。 展望未來，Bohr表示英特爾已經使用浸潤式微影技術，完成下一代14納米節點制程的特性描述；其成果不只是“令人振奮”，也意味著該公司可望將浸潤式微影技術運用到仍在初期計劃階段的10納米節點：“我們認為已經找到在10納米節點運用浸潤式微影技術的解決方案──我們也很樂意使用超紫外光（EUV）微影技術，但不抱太大期望�！� 接著筆者又問道，英特爾是否會在14與10納米節點擁有一些像是3D電晶體這樣的新花招，他簡單回答：“是�！薄斠患夜举潛P其高階工程師并提供與他們接觸的機會時，真的是很不錯，但我實在是很不愛看到這些人被一家公司的公關部門“訓練有素”的模樣。 編譯：Judith Cheng 用創新解決方案跨越1x-nm芯片微縮挑戰 隨著芯片制造邁向次20nm世代及10x-nm的更微小幾何尺寸，眼前橫亙的技術挑戰很可能導致這個產業的競爭態勢發生重大轉變。不過，技術的演進并不會只依循單一道路，面對重重挑戰時，往往會出現創新的解決方案。如Soitec最近提出的全耗盡型（ FD ） 晶圓方案，便聲稱在28nm 制程上能比傳統塊狀矽（bulk CMOS）制程的耗電量減少40%，但性能卻可提高40%以上。 Soitec剛剛也宣布，該公司已經能夠為28nm到10nm，甚至更小尺寸電晶體的微縮提供一種低風險過渡方案。該公司是在已經出貨的完全耗盡型（FD）晶圓中，預先加入了一層埋入式氧化層，能讓芯片制造商保留原有的設計，但卻能減少數個制程步驟，因而降低成本──這也是Soitec強調能抵銷FD晶圓較高成本的主要原因。 Soitec是憑借著核心的Smart Cut 轉層技術，來制造均勻的超薄覆蓋層，該技術憑借著可在晶圓結構內集成電晶體的特點，能讓芯片制造商更快速地量產。這種晶圓在氧化絕緣埋層上有一層高品質的頂層矽──這兩層材料都已根據電晶體的幾何參數及電絕緣標準進行了最佳化，不僅簡化CMOS制程，并可減少一些生產步驟，開辟新用途并提供降低成本的解決方案。 看來，Soitec所提出的解決方案，似乎能為最近動蕩的半導體產業，提供一個邁向次20nm及1x-nm過程中，遭遇挑戰時的一個思考方向。 半導體產業最近頗不平靜。稍早前，高通（Qualcomm）因臺積電（TSMC） 28nm產能不足而另尋伙伴，并宣布僅提供一種20nm制程。這隨后引發了英特爾高層Mark Bohr發言指稱無晶圓廠代工模式即將崩潰。美國版《EE Times》資深記者也撰文呼吁，大型無晶圓廠應該考慮合資設立專用晶圓廠的可能性。 事實上，現在要去談晶圓專工模式是否難以為繼，或是Fabless們是否應該集資成立自有晶圓廠，都還太早了。從歷史經驗來看，在轉向每一個新制程節點時，都會歷經一段時間的陣痛期，然后才會趨于穩定。 但這些聲音也凸顯出一個事實，即面對1x-nm甚至更加微縮的幾何尺寸時，所有參與這場競賽的業者，必須擁有十足的技術實力才能勝出。事實上，整個半導體制造業為了邁向14nm及以下制程節點，都大力投入各種新技術的研究，以FinFET為例，除了英特爾，臺積電也長久投入研發，而且也打算自14nm起從基于塊狀矽（bulk CMOS）的平面制程正式轉向FinFET。因此，現在要下定論誰贏誰輸，都還為之過早。 Soitec企業行銷策略部資深副總裁王碩仁指出，芯片制造轉向FinFET是必然趨勢，所有主流芯片制造商都會去做，但重點是最終勝出的廠商是否仍會堅持使用原有技術？ 王碩仁并未透露除了合作伙伴ST和IBM以外，究竟遇有哪些IDM或晶圓代工廠采用或有意愿采用其FD晶圓方案，但表示該公司正積極與所有的芯片制造業者接觸中。而且，“我們的3D FD方案預計也能讓FinFET比業界預估時程提早一年實現量產，”他表示。 與2D FD方案相同，3D FD方案也能減少至少約4~5個制程步驟，而且在1x-nm節點還有助于減少patterning數量，他指出。 Soitec已經開始提供針對2D平面和3D FinFET電晶體的FD晶圓產品，目前意法半導體（ST）已開始在新的NovaThor應用處理器采用其平面FD晶圓；而IBM則是為下一代伺服器芯片采用其最新的3D方案。 |
