半導(dǎo)體工藝向14/16nm FINFET大步前進

幾乎所有繼續(xù)依靠先進半導(dǎo)體工藝來帶給自己芯片性能與功耗競爭優(yōu)勢的廠商，紛紛將自己的設(shè)計瞄準了即將全面量產(chǎn)的FINFET技術(shù)。在這一市場需求推動下，似乎20nm這一代，成為很多代工廠眼中的雞肋，巴不得直接跨越20nm，直奔16/14nm的FINFET。

除去已經(jīng)量產(chǎn)兩年的Intel之外，代工業(yè)的老大臺積電(TSMC)是最可能第一個提供FINFET服務(wù)的代工廠，他們瞄準的工藝是16nm，而他們計劃推出的時間是2014年試產(chǎn)，2015年大規(guī)模量產(chǎn)。在Intel遲遲沒有推出自己的22nm的智能手機AP SoC之際，誰會做出第一個FINFET 智能手機AP，也許還真是個未知數(shù)。

比起16nm FINFET，TSMC現(xiàn)在主打制程是20nm，他們不希望直接跳過20nm或者僅僅將20nm當作跳向16/14nm FINFET的過渡。TSMC中國區(qū)業(yè)務(wù)發(fā)展副總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球介紹，20nm這代工藝有技術(shù)和市場兩方面的價值。市場方面，很多客戶還是希望推出20nm產(chǎn)品以期早一點確立競爭優(yōu)勢。雖然20nm因為多次曝光等技術(shù)，已經(jīng)不太可能從工藝上壓縮成本了，但是相比現(xiàn)在的28nm，20nm在性能上可以提升10%-15%，功耗方面可以降低20%-25%，面積方面則是接近50%的縮減，由此帶來的半導(dǎo)體芯片競爭優(yōu)勢還是非常明顯的，這也是很多客戶非常希望選擇的主要原因。比如賽靈思高級副總裁兼亞太區(qū)總裁湯立人就表示，20nm可以讓他們更早提供高性能FPGA給客戶，而且對賽靈思而言，20nm這種工藝也許會長期采用，成為平面制造未來最主流的產(chǎn)品工藝選擇。

技術(shù)方面則是為FINFET積累經(jīng)驗，無論是對于Intel，還是TSMC，還是IBM聯(lián)盟里的各家廠商，16/14nmFINFET最大的挑戰(zhàn)還是3D工藝帶來的完全不同的工藝流程。羅鎮(zhèn)球說了一句很實在的話就是，真正的挑戰(zhàn)從來不是你能預(yù)計到的挑戰(zhàn)，而是當你真正面對之后遇到的未知的問題。對TSMC來說，他們向FINFET邁進之路分兩步，先是在20nm這個節(jié)點改善后端技術(shù)，然后再在16nm改善前端，希望以分兩步的方式，讓16nm FINFET的到來變得更平穩(wěn)些。

目前FINFET技術(shù)的需求很旺盛，但市場和技術(shù)成熟度方面還需要更多的路要走。談到FINFET帶來的優(yōu)勢，羅鎮(zhèn)球介紹，一個最直觀的例子是智能手機的芯片，用TSMC的20nmSoC技術(shù)和未來的16nmFINFET技術(shù)相比，后者的待機時間在設(shè)計優(yōu)化出色的前提下可以延長一天。為了提供不同客戶的需求，TSMC雖然16nm和20nm一樣，都只提供一種工藝，但是會提供不同的庫來滿足不同客戶的產(chǎn)品性能需求，這點類似于28nm時提供的多種工藝。

除了工藝技術(shù)之外, 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的競爭已逐漸演變成產(chǎn)業(yè)鏈及生態(tài)系統(tǒng)的競爭。羅鎮(zhèn)球表示，臺積電絕不與客戶競爭，而是與客戶及其他合作伙伴一起，完善整個集成電路行業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)，努力提高整個產(chǎn)業(yè)鏈的效率， 例如我們倡議的OIP開放式創(chuàng)意平臺, 就是結(jié)合了上百家行業(yè)內(nèi)的伙伴公司, 形成大聯(lián)盟, 協(xié)助客戶更快的使用新的工藝，提高客戶產(chǎn)品的競爭力, 加速推出產(chǎn)品并贏得市場份額。 臺積電承諾持續(xù)不斷的保持技術(shù)領(lǐng)先, 卓越制造, 服務(wù)到位, 成為最值得客戶信賴的技術(shù)和產(chǎn)能的提供者。

另一家臺灣的代工廠UMC則選擇跳過20nm制程，而直接進軍14nm。因為UMC的布局是配合IC設(shè)計業(yè)對node(制程節(jié)點)的選擇。因為成本優(yōu)勢不明顯，20nm的一些優(yōu)勢用28nm也可以搞定。因此一些客戶會直接跳到14nm去。UMC客戶工程暨硅智財研發(fā)設(shè)計支援副總經(jīng)理簡山傑稱，UMC通過和IBM合作來縮短研發(fā)時程和學(xué)習曲線，達到加速上市量產(chǎn)，14nm制程計劃于2014年第四季度推出，2015年底或2016年初推出10nm。