半導體工藝向14/16nm FINFET大步前進(jìn)

　　幾乎所有繼續依靠先進(jìn)半導體工藝來(lái)帶給自己芯片性能與功耗競爭優(yōu)勢的廠(chǎng)商，紛紛將自己的設計瞄準了即將全面量產(chǎn)的FINFET技術(shù)。在這一市場(chǎng)需求推動(dòng)下，似乎20nm這一代，成為很多代工廠(chǎng)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(gè)提供FINFET服務(wù)的代工廠(chǎng)，他們瞄準的工藝是16nm，而他們計劃推出的時(shí)間是2014年試產(chǎn)，2015年大規模量產(chǎn)。在Intel遲遲沒(méi)有推出自己的22nm的智能手機AP SoC之際，誰(shuí)會(huì )做出第一個(gè)FINFET 智能手機AP，也許還真是個(gè)未知數。

　　比起16nm FINFET，TSMC現在主打制程是20nm，他們不希望直接跳過(guò)20nm或者僅僅將20nm當作跳向16/14nm FINFET的過(guò)渡。TSMC中國區業(yè)務(wù)發(fā)展副總經(jīng)理羅鎮球介紹，20nm這代工藝有技術(shù)和市場(chǎng)兩方面的價(jià)值。市場(chǎng)方面，很多客戶(hù)還是希望推出20nm產(chǎn)品以期早一點(diǎn)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(lái)的半導體芯片競爭優(yōu)勢還是非常明顯的，這也是很多客戶(hù)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(hù)，而且對賽靈思而言，20nm這種工藝也許會(huì )長(cháng)期采用，成為平面制造未來(lái)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(wú)論是對于Intel，還是TSMC，還是IBM聯(lián)盟里的各家廠(chǎng)商，16/14nmFINFET最大的挑戰還是3D工藝帶來(lái)的完全不同的工藝流程。羅鎮球說(shuō)了一句很實(shí)在的話(huà)就是，真正的挑戰從來(lái)不是你能預計到的挑戰，而是當你真正面對之后遇到的未知的問(wèn)題。對TSMC來(lái)說(shuō)，他們向FINFET邁進(jìn)之路分兩步，先是在20nm這個(gè)節點(diǎn)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(lái)變得更平穩些。

　　目前FINFET技術(shù)的需求很旺盛，但市場(chǎng)和技術(shù)成熟度方面還需要更多的路要走。談到FINFET帶來(lái)的優(yōu)勢，羅鎮球介紹，一個(gè)最直觀(guān)的例子是智能手機的芯片，用TSMC的20nmSoC技術(shù)和未來(lái)的16nmFINFET技術(shù)相比，后者的待機時(shí)間在設計優(yōu)化出色的前提下可以延長(cháng)一天。為了提供不同客戶(hù)的需求，TSMC雖然16nm和20nm一樣，都只提供一種工藝，但是會(huì )提供不同的庫來(lái)滿(mǎn)足不同客戶(hù)的產(chǎn)品性能需求，這點(diǎn)類(lèi)似于28nm時(shí)提供的多種工藝。

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

　　另一家臺灣的代工廠(chǎng)UMC則選擇跳過(guò)20nm制程，而直接進(jìn)軍14nm。因為UMC的布局是配合IC設計業(yè)對node(制程節點(diǎn))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(hù)會(huì )直接跳到14nm去。UMC客戶(hù)工程暨硅智財研發(fā)設計支援副總經(jīng)理簡(jiǎn)山傑稱(chēng)，UMC通過(guò)和IBM合作來(lái)縮短研發(fā)時(shí)程和學(xué)習曲線(xiàn)，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。