先進(jìn)制程沖第一臺(tái)積電16/10奈米搶先開火
臺(tái)積電執(zhí)行副總經(jīng)理暨共同營(yíng)運(yùn)長(zhǎng)劉德音表示,擴(kuò)增實(shí)境(Augmented Reality, AR)、行動(dòng)匯流(Mobile Convergence)、無(wú)所不在的連結(jié)(Ubiquitous Connectivity)、云端運(yùn)算和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)五大發(fā)展趨勢(shì)興起,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在制程、IC設(shè)計(jì)、電源管理與軟體服務(wù)方面均要革新。其中,晶圓制程演進(jìn)更至為關(guān)鍵,將有助業(yè)界設(shè)計(jì)高效能與低功耗兼具的半導(dǎo)體解決方案,以依循摩爾定律(Moore's Law)腳步。 臺(tái)積電執(zhí)行副總經(jīng)理暨共同營(yíng)運(yùn)長(zhǎng)劉德音表示,臺(tái)積電正致力于構(gòu)建完整的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),從而加速產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。
劉德音指出,臺(tái)積電已擬定一套完整作戰(zhàn)計(jì)畫,強(qiáng)攻20奈米以下先進(jìn)制程,并規(guī)畫旗下超大晶圓(GIGAFAB)12和14廠全力沖刺20、16及10奈米晶圓產(chǎn)能。目前,基于高介電常數(shù)金屬閘極(HKMG)的20奈米制程正展開試產(chǎn),并??將于今年底前展示具體市場(chǎng)成果;下一階段則將在2013年部署FinFET 16奈米制程,并于2014年商用量產(chǎn)。
至于10奈米方面,臺(tái)積電亦選定FinFET技術(shù)做為基石,并將導(dǎo)入極紫外光(EUV)混搭雙重曝光(Double Patterning)的生產(chǎn)模式,同時(shí)擷取兩種制程優(yōu)勢(shì),加速晶圓產(chǎn)出時(shí)程和降低開銷。
臺(tái)積電研發(fā)副總林本堅(jiān)分析,晶圓代工業(yè)者原先規(guī)畫在20奈米世代就引進(jìn)EUV微影制程;然而,EUV生產(chǎn)成本驚人且相關(guān)設(shè)備至今難產(chǎn),遂導(dǎo)致制程技術(shù)發(fā)展延宕。預(yù)計(jì)在2015年步入10奈米世代后,才會(huì)突顯出EUV技術(shù)的必要性。
值得一提的是,臺(tái)積電綜合制造成本與客戶需求考量,同一片10奈米晶圓部分制程仍將沿用雙重曝光方式。林本堅(jiān)指出,雖然EUV僅須曝光一次,生產(chǎn)效率高,但機(jī)臺(tái)昂貴將加重生產(chǎn)成本;因此,在不同的光罩層搭配雙重曝光技術(shù),方能改善成本結(jié)構(gòu)加速商用。
至于10奈米以下制程,林本堅(jiān)認(rèn)為,屆時(shí)EUV技術(shù)將更臻成熟,成本也大有改進(jìn),更適合用來(lái)提升10奈米以下晶圓生產(chǎn)效率。不過,到時(shí)候多重電子束(Multi E-Beam)也可望突破技術(shù)桎梏,成為晶圓代工業(yè)者另一個(gè)選擇;臺(tái)積電將密切觀察兩項(xiàng)技術(shù)進(jìn)展,并審慎評(píng)估生產(chǎn)效益,擇其一切入7奈米制程研發(fā)。
在此同時(shí),臺(tái)積電亦揭橥2013~2018年18吋晶圓發(fā)展的階段性目標(biāo)。臺(tái)積電十二吋廠營(yíng)運(yùn)副總經(jīng)理王建光透露,該公司最快將于2013~2014年推出18吋晶圓樣品制造工具,隨后于2015年提供測(cè)試設(shè)備(Demo Tool);整段18吋晶圓產(chǎn)線則預(yù)定在2016~2017年完成,并于2018年正式啟動(dòng)量產(chǎn)。
顯而易見,臺(tái)積電今年積極參與G450C聯(lián)合組織(Global 450 Consortium),并大灑銀彈入股半導(dǎo)體設(shè)備大廠--艾司摩爾(ASML),分頭從18吋晶圓制程標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)臺(tái)研發(fā)方向著手,成效已逐漸浮現(xiàn)。
王建光強(qiáng)調(diào),除與國(guó)際大廠協(xié)商18吋晶圓發(fā)展共識(shí)外,臺(tái)積電也戮力拉攏臺(tái)灣半導(dǎo)體材料、設(shè)備、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)與封測(cè)服務(wù)供應(yīng)商,開發(fā)一套獨(dú)特18吋晶圓制作模式,實(shí)現(xiàn)差異化布局。2018年后,F(xiàn)inFET 10奈米將以18吋晶圓形式產(chǎn)出,大幅縮減晶片成本與功耗;同時(shí)降低晶圓制作過程中的水、電營(yíng)運(yùn)開支,進(jìn)一步強(qiáng)化臺(tái)積電的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。