卡位14/16奈米市场晶圆代工厂加码FinFET研发

全球晶圆代工业者正加紧展开FinFET布局。继格罗方德宣布将于2013年量产14奈米FinFET后，台湾晶圆双雄台积电与联电亦陆续公布FinFET制程发展蓝图与量产时程表，希冀借此一新技术，提供IC设计业者效能更佳的制造方案，抢占通讯与消费性电子IC制造商机。
鳍式电晶体(FinFET)已成为晶圆制造业者角逐未来行动通讯市场的关键利器。为进一步提升晶片效能并缩小尺寸，各家晶圆代工业者皆已挟不同的制程技术积极研发FinFET架构，预计明后年即可开花结果，并开始挹注营收贡献。
在众家晶圆厂中，又以台积电在FinFET的研发进展最快(表1)。台积电预估2013年6月即可开始提供客户16奈米FinFET制程的晶圆光罩共乘服务(Cyber??shuttle)，并于明年底开始试产，后年初正式量产，抢先卡位市场商机，借此巩固全球晶圆代工市场龙??头地位。

研发进度超前台积16奈米明年试产
图1 台积电董事长暨总执行长张忠谋指出，台积电16奈米FinFET制程量产时程可望提前，预计明年底开始试产。
台积电董事长暨总执行长张忠谋(图1)表示，尽管全球总体经济状况不甚理想，但是受惠于行动通讯市场需求强劲，目前台积电包括65、??40以及28奈米等先进制程的晶圆销售量皆持续快速增长当中。
张忠谋进一步指出，目前20与16奈米制程技术进展已明显加快，其中，20奈米已有约十五个客户正进行投片(Tapeout)测试；16奈米研发时程则比先前预期更快，推出时间表将会比过往的制程更早，预估明年底试产，后年初即可开始放量。
另一方面，台积电已于日前耗资新台币32亿元标得竹南科学园区「园区事业专用区」两笔土地，此用地未来将兴建该公司18吋晶圆厂，并从事7奈米先进制程的研发，预计2016年开始动工兴建，2017年相关研发设备将陆续进驻该厂。
台积电今年资本支出约为85亿美元，且新竹科学园区的Fab 12第六期厂房已开始装机，有利20奈米明年初如期量产。张忠谋强调，明年台积电的资本支出仍会持续增加，以扩增在先进制程上的实力。
事实上，台积电今年第三季营收已再创佳绩，其中先进制程的产品线贡献最大。台积电财务长暨资深副总经理何丽梅表示，28奈米制程出货量较前一季多出一倍以上，占公司第三季晶圆销售的13%；40奈米的营收占全季晶圆销售的27%；而65奈米制程技术的营收则占全季晶圆销售的22%。总体而言，上述先进制程的晶圆销售达到全季晶圆销售金额62%。
然而，对于今年第四季与明年初的景气展望，台积电仍是审慎以待。张忠谋认为，半导体供应链将在第四季开始进行存货调整，因而影响晶圆制造需求，因此第四季与明年首度的成长幅度将向下微幅修正，但明年第二季后即可望恢复正常。
另一方面，联电的14奈米FinFET制程技术亦将于2014年初开始试产，预计效能可较现今28奈米制程提升35?40%，可提供通讯晶片与应用处理器低功耗与高效能优势，扩大抢攻通讯与消费性电子IC制造商机。
导入FinFET制程技术联电14奈米后年亮相
图2 联电副董事长孙世伟表示，14奈米FinFET制程技术将会是联电切入未来次世代通讯运算市场的最佳利器。
联电副董事长孙世伟(图2)表示，由于晶圆从28跨入20奈米制程以下的微缩过程中，势必得使用双重曝光(Double Patterning)微影技术才能实现，而此一技术无论是微影机台或者人力研发等成本都相当高昂，因此造成许多出货量不大的IC设计商不愿意投资大笔资金导入，间接使20奈米市场需求无法扩大。
具备低功耗特性的FinFET制程技术，尽管仍无法省去双重曝光微影技术的成本，但却能大幅提升单位面积内电晶体的整体效能，降低IC设计商因双重曝光微影技术所带来的成本冲击，因此遂成为各家晶圆代工业者争相竞逐的技术。
孙世伟进一步指出，在IBM FinFET技术授权的基础下，联电将跳过20奈米制程，直接跨入14奈米FinFET制程技术，借此为通讯与行动运算领域客户提供更具效能优势的解决方案。此一新制程目前正于南科研究中心全力研发中，预计2014年初可完成验证，并旋即进行试产。
然而，相较于台积电与格罗方德(GLOBALFOUNDRIES)均表示将于2014年初量产16/14奈米FinFET，联电量产时程显然稍慢，如何后发先至遂成为业界关注焦点。孙世伟强调，尽管联电在此一制程上的研发起步较晚，但相对FinFET制程所需的机台制造技术亦较为成熟，且设备价格也较为便宜，再加上与IBM技术交流等助益，未来量产品质与时程都将可较竞争对手更符合客户需求。
另一方面，联电28奈米产品线则可望于年底量产，并于明年第一季开始贡献营收。孙世伟补充，首波28奈米Porting产品在经过几个月元件及制程参数调整后，良率已获得显著提升，且公司亦于第三季成功投片使用28奈米后闸极(Gate-last )高介电质金属闸极(HKMG)制程的行动通讯产品，并陆续与客户密切合作中。
对于各大晶圆厂皆预期第四季与明年初营收成长将趋缓，孙世伟表示，现今晶圆代工制造正处在库存调整及景气循环周期中，联电预估此波库存调整将持续至明年初，景气回温的脉动将取决于明年总体经济、终端产品市场需求与新产品交替力道强弱；而该公司未来将持续扩大客户层面，改善产品组合，并进一步提升产能调配的弹性来降低周期性波动所带来的冲击。
尽管全球半导体产业开始进入库存调整阶段，但台湾IC制造产业仍可望在晶圆制造业者的带领下逆势成长，并在2013年达5.1%的成长率。尤其是未来台积电若顺利接下苹果(Apple)A7处理器订单后，更将有机会大幅带动整体IC制造产业成长率向上攻顶。
晶圆代工厂带头冲台湾IC制造业成长可期
工研院产经中心资深产业分析师彭茂荣表示，今年受到全球经济情势不佳影响，全球各机构均陆续下修2012年半导体产业成长预测；现阶段全球半导体供应链正面临库存问题、产能利用率下滑等不利因素，这些都将对明年产业发展增添变数，而各家半导体厂商亦对营运绩效的预期提出警讯，显见对2013年景气展望并不看好。
然而，尽管产业界对明年半导体市场成长率抱持保守看法，但台湾明年IC制造业成长表现仍将优于全球平均。根据工研院最新统计报告显示，今年台湾晶圆制造与记忆体制造产值分别为新台币6,467亿元与1,793亿元，占台湾整体半导体产业将近50.7%的产值，而明年产值比重分布随着台积电、联电与世界先进等晶圆业者的先进制程产品线出货量提升后，亦可望随之攀升。 [!--empirenews.page--]
彭茂荣进一步指出，尤其是台积电今年晶圆产能正持续稳健扩张，加上该公司明年20奈米即将量产，可望争取到苹果下一代A7处理器等因素，皆将成为台湾IC制造业明年成长主要动能。
彭茂荣补充，台积电为持续吸引客户下单，并抢攻苹果处理器订单，2012年研发经费已为2009年的两倍，而资本支出更是2009年的三倍。预估2013~2014年间，台积电极有可能获得A7处理器代工订单，且将占整体营收3?9%；三星(Samsung)掉单后，则将损失约30亿美元的代工商机。
事实上，晶圆代工产业早已成为台湾IC制造业最重要的骨干，而台积电亦凭借领先的制程技术，正逐渐蚕食市场商机。彭茂荣分析，受惠于智慧型行动装置渗透率持续提升、IDM委外需求增加以及中国大陆IC设计业者代工需求增加等因素，台积电未来4年的营收年复合成长率(CAGR)可望大于10%，将持续带动台湾IC制造业产值再创佳绩。
综上所述，包括台积电、联电与格罗方德等晶圆制造业者正展开一场FinFET量产时程竞赛，预计明、后年晶圆代工市场竞争势必更加剧烈，而行动通讯晶片的效能亦可望借此新制程技术而更上层楼，台湾IC制造产值则将在台积电与联电带领下持续扩大。