良率和需求讓28納米制程遭受挑戰

　　盡管接下來(lái)幾年，晶圓制造領(lǐng)域將持續以高于整體芯片市場(chǎng)的速度成長(cháng)，但Gartner和其它市場(chǎng)分析公司表示，該領(lǐng)域仍然面臨著(zhù)來(lái)自先進(jìn)28nm制程節點(diǎn)的挑戰。

　　特別是今天許多晶圓廠(chǎng)都在努力引進(jìn)32-nm/28-nm high-K金屬閘極(HKMG)CMOS制程，Gartner研究副總裁Bob Johnson說(shuō)。“要在28nm上制造塊狀硅HKMG很困難。所有的晶圓廠(chǎng)現在都遭遇良率和缺陷密度問(wèn)題，”他表示。

　　半導體設備制造商 KLA-Tencor 公司總裁兼CEO Richard Wallace在最近一場(chǎng)電話(huà)會(huì )議中也提到了同樣觀(guān)點(diǎn)，他指出晶圓廠(chǎng)正在投資28nm工具，而且正在著(zhù)手解決良率挑戰。

　　同時(shí)，隨著(zhù)全球經(jīng)濟趨緩，客戶(hù)推出28nm的項目需求也隨之減少，Gartner的Johnson表示。由于客戶(hù)紛紛緊縮預算，因此這些設計項目的時(shí)程也隨之延長(cháng)。

　　不過(guò)此一論點(diǎn)并不適用于樂(lè )觀(guān)的臺積電(TSMC)。今年稍早，TSMC聲稱(chēng)采用其28nm進(jìn)行的設計大約與他們推出40nm制程時(shí)的情況相當。然而，當時(shí)臺積電的目標是預期2011年可成長(cháng)20%。2011年的前9個(gè)月，臺積電的銷(xiāo)售額與前一年同期相比上升4.2%。2011年臺積電在整個(gè)芯片市場(chǎng)仍然呈現增長(cháng)，但僅有少數幾個(gè)百分點(diǎn)。

　　Johnson指出，晶圓廠(chǎng)把推動(dòng)28nm制程作為嘗試改善良率的機會(huì )。“2012年，28nm HKMG的總出貨量不會(huì )超過(guò)200,000片300mm晶圓;或是少于4%的晶圓廠(chǎng)營(yíng)收。大量出貨不會(huì )發(fā)生在2012年，而且可能會(huì )比人們原先所預期的更慢，”Johnson說(shuō)。

　　一項依技術(shù)節點(diǎn)分類(lèi)的晶圓廠(chǎng)出貨預測報告顯示，32/28nm還需要時(shí)間才能達到和45/40nm相同的成長(cháng)曲線(xiàn)。

　　談到當前面臨的具體問(wèn)題，Johnson表示，Globalfoundries已在其32nm SOI制程上經(jīng)歷過(guò)了良率問(wèn)題。他們?yōu)槌?AMD)制造產(chǎn)品，不過(guò)僅僅是增加產(chǎn)量而已。而英特爾(Intel)則比晶圓廠(chǎng)更早推出HKMG制程，并已經(jīng)轉移到22nm制程了。Johnson指出，半導體產(chǎn)業(yè)中的其它廠(chǎng)商都落后英特爾一個(gè)制程節點(diǎn)。

　　KLA-Tencor的Wallace比較了28nm以及40/45nm節點(diǎn)的轉移，芯片制造都遭遇良率問(wèn)題。他指出同樣的現象正發(fā)生在28nm節點(diǎn)，許多KLA的客戶(hù)都遇到該問(wèn)題，他們以為早已掌握技術(shù)了。Wallace表示，目前28nm的良率范圍主要取決于晶圓廠(chǎng)產(chǎn)線(xiàn)。他指出28nm的良率問(wèn)題和微縮有關(guān)，而由此一趨勢衍生的對晶圓檢測和測旺設備的需求，正是KLA的商機所在。

　　Lam Research Corp.,公司副主席兼CEO Steve Newberry表示，2011年底，晶圓廠(chǎng)已運轉的28nm制程大約可達每月40,000~50,000片產(chǎn)能。然而，Newberry指出，是否所有的28nm產(chǎn)能都完全合格，且市場(chǎng)真的需要，則是另一個(gè)問(wèn)題了。

　　Newberry表示，晶圓廠(chǎng)們正陷于困境，因為他們擔心對28nm需求預測過(guò)于樂(lè )觀(guān)，且很有可能實(shí)際的28nm需求會(huì )低于他們所能提供的產(chǎn)能。