18寸晶圓量產(chǎn)恐再往后延

在金融海嘯后，12寸晶圓需求快速成長(zhǎng)，正式躍居市場(chǎng)主流，下一世代18寸晶圓的發(fā)展亦備受各方矚目，尤其英特爾將于新晶圓廠中，支持18寸晶圓技術(shù)，臺(tái)積電也呼吁設(shè)備發(fā)展加速，不過(guò)，正是由于設(shè)備發(fā)展速度趕不上進(jìn)度，加上成本仍太高，讓18寸晶圓邁入量產(chǎn)的時(shí)間點(diǎn)，恐怕再往后延。

2008年時(shí)，臺(tái)積電與英特爾、三星電子(Samsung Electronics)三大半導(dǎo)體巨頭達(dá)成共識(shí)，宣布將于2012年進(jìn)入18寸晶圓世代，進(jìn)行試產(chǎn)。至于2012年的時(shí)間點(diǎn)推算，主要由于半導(dǎo)體過(guò)去約以10年作為1個(gè)世代交替，1991年全球第1個(gè)8寸廠投入量產(chǎn)，2001年12寸晶圓廠也導(dǎo)入生產(chǎn)，因此推估18寸晶圓廠將于2012年問(wèn)世，距今僅剩約1年左右時(shí)間。

然而，過(guò)去兩三年間，受到景氣不振影響，不只半導(dǎo)體廠縮減資本支出，半導(dǎo)體設(shè)備商更是受損慘重，尤其18寸晶圓設(shè)備造價(jià)不斐，也讓許多設(shè)備廠裹足不前。隨著景氣回升，半導(dǎo)體設(shè)備廠對(duì)于投資開發(fā)18寸晶圓的設(shè)備意愿回升，不過(guò)由于投資金額龐大，未來(lái)仍將是相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。

2010年底，半導(dǎo)體大廠英特爾(Intel)首度證實(shí)，將于新晶圓廠D1X5支持18寸晶圓技術(shù)，顯示英特爾在18寸晶圓研發(fā)腳步上已有長(zhǎng)足的進(jìn)展。

臺(tái)積電指出，關(guān)于18寸晶圓的發(fā)展樂(lè)見其成，并且希望業(yè)界發(fā)展能夠加速，若能符合成本投資效益，就能導(dǎo)入生產(chǎn)。臺(tái)積電最新的Fab15是以12寸廠來(lái)規(guī)劃，未來(lái)的Fab16則尚未規(guī)劃，但若18寸晶圓發(fā)展能趕上，新廠房都保留彈性，視情況可做兼容18寸晶圓的規(guī)劃。

業(yè)界指出，從過(guò)去經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，越大尺寸的晶圓產(chǎn)出的確有其效益，不過(guò)其效益恐怕并不如過(guò)去來(lái)的大。國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備暨材料協(xié)會(huì)(SEMI)指出，根據(jù)合理的分析，晶圓尺寸升級(jí)原本應(yīng)使晶圓面積增加至2.25倍，但是實(shí)際只能帶來(lái)1.24倍的乘數(shù)效益，僅為樂(lè)觀期待的50%。

SEMI進(jìn)一步指出，造成效益不如以往，主要是由于物理的限制，先進(jìn)制程的微影和布植技術(shù)分別利用光束和離子束掃描，生產(chǎn)速度能夠提升的幅度有限，每一片晶圓處理的時(shí)間將延長(zhǎng)，因此大大抵銷晶圓面積增加的乘數(shù)效益。另外，量測(cè)和檢驗(yàn)的程序也是利用特定的物理方法，以掃描的方式來(lái)進(jìn)行?？偠灾?，18寸晶圓設(shè)備的產(chǎn)能其實(shí)和12寸等級(jí)的不相上下，成本卻將高出1.3倍。

業(yè)界也正在發(fā)展次世代的微影技術(shù)，希望能延續(xù)12寸晶圓的發(fā)展，業(yè)界計(jì)畫在32納米元件時(shí)配合升級(jí)成18寸晶圓，現(xiàn)在又推遲到22納米，未來(lái)恐進(jìn)一步推遲到11納米，此外，能夠投入18寸晶圓發(fā)展的設(shè)備商并不多，使得18寸晶圓廠問(wèn)世的時(shí)間恐怕會(huì)再延后。