台积电狂砸85亿美元挺进20纳米制程
发布时间：2012-4-30 08:34
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为扩大28纳米制程领先优势，且提前跨入20纳米制程，台积电昨日宣布大幅增加资本支出至80亿-85亿美元，远高于市场预估75-80亿美元，台积电董事长张忠谋昨预告，20纳米制程将提前在今年底试产，正式量产则是在2014年第一季以前，再度拉大与竞争对手的差距。 28纳米制程产能供不应求，许多手机大厂抱怨芯片缺货，张忠谋强调，台积电去年依据客户需求规画28纳米产能，没想到需求远高于客户预期，为配合客户需求，把部分65纳米制程生产线，转换成28纳米，今年第四季28纳米制程占台积电营收比重，可望拉高至20％，月产量6.8万片芯片，届时28纳米的供给缺口可望获得解决。 张忠谋对台积电28纳米制程十分自豪，外资分析师在法说会上，以“产能短缺（shortage）”字眼，张还会主动纠正“是success”。 “世界上没有一家12寸晶圆厂，一年内先进制程可以从零增加到月产五万片，台积电可以说是用尽吃奶的力气”，台积电发言人何丽梅形容。 由于28纳米制程的资本支出，比40纳米制程贵40％，为了进一步囊括28纳米制程市场，台积电决定大幅增加资本支出至80-85亿美元，且提前导入20纳米制程，25亿美元的增幅，比联电全年资本支出还要高。 何丽梅表示，上述资本支出，其中13-15亿美元将用在28纳米制程扩充，7亿美元将用于20纳米制程，2亿美元投资在嵌入式快闪存储器，1亿美元用于封测技术。 张忠谋说，台积电大幅增加资本支出，虽会使折旧费用增加，但提早在20纳米制程扎根，是对未来几年获利成长动能提前布局，而投资的相关技术，例如CoWos、铜柱导线直连（Bump on Trace），都将带动获利的长期增长，2015年10％的获利复合增长目标，也没有改变。 何丽梅认为，台积电大幅增加28纳米制程资本支出，相关的折旧费用认列，让28纳米制程的毛利率，无法在公司预定今年第四季，达成45-50％的公司平均毛利目标，但仍远高于其它同业，她预估28纳米制程毛利，明年上半年大概就可追上来。 来源：电子工程网 英特尔:无晶圆厂经营模式已快“穷途末路” 在英特尔（Intel）负责制程技术部门的高层Mark Bohr指出，无晶圆厂（fabless）半导体业经营模式已经快到穷途末路。他认为，台积电（TSMC）最近宣布只会提供一种20纳米制程，就是一种承认失败的表示；而且该晶圆代工大厂显然无法在下一个主流制程节点提供如 3D电晶体所需的减少泄漏电流技术。 “高通（Qualcomm）不能使用那种（22纳米）制程技术；”Bohr在日前于美国举行的 Ivy Bridge 处理器发表会上宣布，该新款处理器是采用英特尔三闸22纳米制程生产。他在会后即兴谈话中对笔者表示：“晶圆代工模式正在崩坏。” 当然，英特尔会想让这个世界相信，只有他们能创造世界所需的复杂半导体技术，而为其竞争对手高通、AMD代工的台积电与GlobalFoundries都不能。在Ivy Bridge处理器发表会上，英特尔所述说的公司成功故事，其秘诀之一就是来自于制程技术与芯片设计者之间的紧密关系。 英特尔客户端PC事业群新任总经理Kirk Skaugen在发表会上与Bohr、还有Ivy Bridge专案经理Brad Heaney一同主持问答时间；这款处理器除了首度采用3D电晶体架构，也是英特尔第一次以High-K金属闸极制程制造的产品。“做为一家整合元件制造厂（IDM），确实有助于我们解决生产这样一款小尺寸、复杂元件时所遭遇的问题。”Bohr表示。 在当下我没有质疑他的说法。自从进入次微米制程时代，EETimes美国版就有不少文章谈到芯片设计业者与制程技术提供者之间，需要有更紧密的合作关系；一位来自Nvidia的实体设计部门高层也在最近Mentor Graphics的年度会议上，强调了相同的论点。 不过，Bohr在指称晶圆代工厂与无晶圆厂芯片设计业者无法追随英特尔的脚步时，似乎是过度延伸了该论点。笔者听过台积电与GlobalFoundries的研发主管提出很好的例子，证明3D电晶体架构在14纳米制程节点之前并非必要；台积电并曾表示，20纳米节点并没有足够的回旋空间可创造高性能制程其低耗电制程之间的明显变化。 我忘了问Bohr英特尔是否已在22纳米节点将高性能制程（high performance）与低耗电（low power）制程做分别，不过他在问答时间表示，英特尔已经完成了一个特别针对SoC元件生产的制程技术版本，该公司计划在每个主流制程技术完成后，进一步于一季或是两季之后推出该SoC版本的变形。 对于台积电的20纳米制程计划，高通不会发表评论；但高通确实在最近财务季报发表会上表示，该公司无法向台积电取得足够的28纳米制程产能以因应市场需求，因此正寻求多个新代工来源，并预期能在今年稍晚正式上线。 这对GlobalFoundries、联电（UMC）等其他代工厂来说是个好机会；不过Bohr认为，由于生产28纳米SoC需要在设计细节上有更紧密的交流，对高通来说，与同样有生产手机SoC （Exynos）的竞争对手三星（Samsung）的代工伙伴合作，其风险会大过于任何机会。 笔者询问Bohr，英特尔除了提供22纳米制程给两家已公开的伙伴Achronix 与 Netronome之外，是否还有其他的合作对象；但他只回答，英特尔并不想涉足晶圆代工业务，只是让少数几家策略伙伴取得其技术。 英特尔可能没办法独占聪明的制程工程师或设计工程师，但显然拥有一些杰出的员工，已学会如何巧妙地自我行销；Bohr与Heaney就现身于发表会上放映的搞笑视讯，影片中，他们两个被微缩，进入一颗Ivy Bridge芯片游历。 展望未来，Bohr表示英特尔已经使用浸润式微影技术，完成下一代14纳米节点制程的特性描述；其成果不只是“令人振奋”，也意味着该公司可望将浸润式微影技术运用到仍在初期计划阶段的10纳米节点：“我们认为已经找到在10纳米节点运用浸润式微影技术的解决方案──我们也很乐意使用超紫外光（EUV）微影技术，但不抱太大期望。” 接着笔者又问道，英特尔是否会在14与10纳米节点拥有一些像是3D电晶体这样的新花招，他简单回答：“是。”…当一家公司赞扬其高阶工程师并提供与他们接触的机会时，真的是很不错，但我实在是很不爱看到这些人被一家公司的公关部门“训练有素”的模样。 编译：Judith Cheng 用创新解决方案跨越1x-nm芯片微缩挑战 随着芯片制造迈向次20nm世代及10x-nm的更微小几何尺寸，眼前横亘的技术挑战很可能导致这个产业的竞争态势发生重大转变。不过，技术的演进并不会只依循单一道路，面对重重挑战时，往往会出现创新的解决方案。如Soitec最近提出的全耗尽型（ FD ） 晶圆方案，便声称在28nm 制程上能比传统块状矽（bulk CMOS）制程的耗电量减少40%，但性能却可提高40%以上。 Soitec刚刚也宣布，该公司已经能够为28nm到10nm，甚至更小尺寸电晶体的微缩提供一种低风险过渡方案。该公司是在已经出货的完全耗尽型（FD）晶圆中，预先加入了一层埋入式氧化层，能让芯片制造商保留原有的设计，但却能减少数个制程步骤，因而降低成本──这也是Soitec强调能抵销FD晶圆较高成本的主要原因。 Soitec是凭借着核心的Smart Cut 转层技术，来制造均匀的超薄覆盖层，该技术凭借着可在晶圆结构内集成电晶体的特点，能让芯片制造商更快速地量产。这种晶圆在氧化绝缘埋层上有一层高品质的顶层矽──这两层材料都已根据电晶体的几何参数及电绝缘标准进行了最佳化，不仅简化CMOS制程，并可减少一些生产步骤，开辟新用途并提供降低成本的解决方案。 看来，Soitec所提出的解决方案，似乎能为最近动荡的半导体产业，提供一个迈向次20nm及1x-nm过程中，遭遇挑战时的一个思考方向。 半导体产业最近颇不平静。稍早前，高通（Qualcomm）因台积电（TSMC） 28nm产能不足而另寻伙伴，并宣布仅提供一种20nm制程。这随后引发了英特尔高层Mark Bohr发言指称无晶圆厂代工模式即将崩溃。美国版《EE Times》资深记者也撰文呼吁，大型无晶圆厂应该考虑合资设立专用晶圆厂的可能性。 事实上，现在要去谈晶圆专工模式是否难以为继，或是Fabless们是否应该集资成立自有晶圆厂，都还太早了。从历史经验来看，在转向每一个新制程节点时，都会历经一段时间的阵痛期，然后才会趋于稳定。 但这些声音也凸显出一个事实，即面对1x-nm甚至更加微缩的几何尺寸时，所有参与这场竞赛的业者，必须拥有十足的技术实力才能胜出。事实上，整个半导体制造业为了迈向14nm及以下制程节点，都大力投入各种新技术的研究，以FinFET为例，除了英特尔，台积电也长久投入研发，而且也打算自14nm起从基于块状矽（bulk CMOS）的平面制程正式转向FinFET。因此，现在要下定论谁赢谁输，都还为之过早。 Soitec企业行销策略部资深副总裁王硕仁指出，芯片制造转向FinFET是必然趋势，所有主流芯片制造商都会去做，但重点是最终胜出的厂商是否仍会坚持使用原有技术？ 王硕仁并未透露除了合作伙伴ST和IBM以外，究竟遇有哪些IDM或晶圆代工厂采用或有意愿采用其FD晶圆方案，但表示该公司正积极与所有的芯片制造业者接触中。而且，“我们的3D FD方案预计也能让FinFET比业界预估时程提早一年实现量产，”他表示。 与2D FD方案相同，3D FD方案也能减少至少约4~5个制程步骤，而且在1x-nm节点还有助于减少patterning数量，他指出。 Soitec已经开始提供针对2D平面和3D FinFET电晶体的FD晶圆产品，目前意法半导体（ST）已开始在新的NovaThor应用处理器采用其平面FD晶圆；而IBM则是为下一代伺服器芯片采用其最新的3D方案。 |
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