干货共享:晶圆制作首要设备有哪些

发表时间:2022-06-29 08:43:12作者:亚博体彩中心

  继联电在2017年进行高阶主管大改组,并宣告未来运营战略将着重在老练制程之后,格芯(GLOBALFOUNDRIES)也在新执行长Tom Caulfield就任半年多后,于日前宣告无限期暂缓7纳米制程研制,并将资源转而投入在相对老练的制程服务上。

  联电与格芯先后退出先进制程军备竞赛,加上英特尔(Intel)的10纳米制程处理器量产出货时程再度递延到2019年末,均显现先进制程的技能开展已面临瓶颈。展望未来,还有才能继续推进半导体制程微缩的业者,或只剩下台积电、三星电子(Samsung Electronics)跟英特尔三家公司,但能够必定的是,即使上述三家业者将更先进的制程面向量产,价值也绝不廉价,用得起的芯片商也只会越来越少。

  但是,对联电跟格芯而言,专心在老练制程服务,却也未必意味着公司营运就此步上光亮坦道。老练制程客户虽多,需求更多样化,但确定这块商场的晶圆代工业者却也更多。两家公司有必要赶快做出自己的特征,并争夺商场跟客户的认同。

  相较于先进制程本质上是规范CMOS制程的线宽之争,老练制程商场的样貌可说是百家争鸣。混合信号、高电压、射频、微机电系统(MEMS)等制程技能,都可归类在老练制程的大伞之下,运用产品则有各种感测器、微控制器(MCU)、电源办理( PMIC)、信号收发器(Tranceiver)等。

  值得注意的是,在这个相对分众化的商场,有许多单个范畴存在着小而美,具有独特技能的晶圆代工业者。例如在射频PA代工范畴,稳懋便是一个不容小看的商场领导者,甚至被以为有时机成为「化合物半导体的台积电」;至于在MEMS、混合信号范畴,则有X-Fab、TowerJazz等相同具有独门技能跟清晰商场定位的代工业者。

  在老练制程商场上,每家晶圆代工业者一向都有对应的产品布局,由于今日的先进制程,便是未来的老练制程。假如这些小而美的业者没有其独特之处,恐怕难以生计到今日。联电、格芯将未来的开展重心搬运到老练制程商场,短时间内恐怕仍是很难要挟这些靠着特别制程技能生计的业者。

  短期内,MCU、SSD控制器等以逻辑电路为主,但不见得需求运用最早进制程的芯片,对联电、格芯的重要性必定会显着提高,由于这类产品所运用的制程相对规范,联电跟格芯有较高的把握度。但长时间来看,假如联电跟格芯要在老练制程商场有所作为,特别制程的产品组合必定要继续扩张,不然就只会堕入性价比大战的泥淖。

  某家一起在台积电跟联电投片的台系IC规划业者就直言,台积电的质量、良率跟交期无可挑剔,但任何额定服务都要收费,并且晶圆报价适当「尊贵」,因而该公司只要非得用28纳米以下先进制程的产品线,才会考虑运用台积电的代工服务。在28纳米之上的老练产品,联电其实是比台积电更抱负的挑选,一来联电的晶圆报价比较和蔼可亲,二来假如量产上遇到一些小问题,联电是乐意免费帮客户服务的,能够帮芯片规划公司省下不少费事。

  但是,就公司营运的视点来说,假如首要竞赛兵器只要性价比,究竟不是健康的作法。更何况,28纳米之上的老练制程也在中芯、华虹宏力的射程范围内,即使联电跟格芯有规划经济优势,也未必能在报价上讨到廉价。

  此外,老练制程出资门槛较低,也意味着产能的供需平衡更简略被撬动。浴火重生的力晶不只已在晶圆代工范畴站稳脚跟,近来更宣告将斥资新台币2,780亿元在铜锣兴修两座12吋晶圆厂,主攻的便是驱动IC、电源IC这类运用老练制程的产品。在IDM业者的意向方面,全球类比芯片龙头德州仪器(TI)近期也宣告将在美国出资32亿美元,兴修新的12吋厂。

  物联网跟轿车电子将是驱动老练制程需求最首要的动力来历,但也因而而成为兵家必争之地,不只芯片供货商扩展相关商场的布局力道,确定这个商场的晶圆代工业者也越来越多。在粥多僧更多的情况下,老练制程晶圆代工的商场竞赛料将更趋于白热化。

  对联电、格芯甚至一切不再走向微缩路途的晶圆代工业者来说,未来的技能开展方向不过深化与广化两条开展途径,究竟企业资源有限,想要一起统筹深度与广度,不免捉襟见肘。

  对联电跟格芯来说,广化会是比深化更合理的挑选,由于走上专精的路途虽有助于争夺获利空间大、技能门槛高的运用商场,但这类商场的规划不见得能让联电跟格芯的产能利用率维持在合理水平,究竟这两家公司的产能规划远比X-Fab、TowerJazz大得多,若技能布局走得太专,只会导致营运规划减缩的成果。

  摊开联电的制程服务棋盘图(图1),不难发现联电除了相对规范的eNV、HV、BCD技能布局现已完结之外,还要藉由与客户联合开发,拓宽出新的特别制程。RFSOI与MEMS,更是布局要点。

  无独有偶,格芯也宣示将加强出资在具有清晰差异与增加客户本质价值的范畴上,并着重于跨技能组合之中完成各种功用丰厚的方案。其间包含FD SOI渠道、RFSOI及高效能SiGe、类比/混合信号及其他技能,专门规划用于越来越多需求低功耗、即时连线才能及内建才智功用的各种运用。

  Caulfield在格芯的转型声明中就指出,如今首要的无晶圆厂客户都希望充分利用规划至各个技能节点上的严重出资,以发明每一代更高的技能价值。基本上,这类节点正转型成为多个运用程式供给服务的规划渠道,延伸各个技能节点的寿数,这个工业现象起因于无晶圆厂客户越来越少契合摩尔定律外部的约束。该公司正搬运资源的分配及焦点,于整体技能组合之中,加强出资在生长商场中客户最重要的部份,打造差异化技能。

  很明显的,联电跟格芯的策画跟战略有相同处,但也有不同的当地。未来两家公司之间的差异性跟特征,或许会比曩昔愈加显着。

  在More than Moore的年代,晶圆代工业者除了制程微缩之外,还有许多其他路途可走。不管是还留在先进制程竞技场上的台积电、三星或英特尔,或是现已战略转向的联电、格芯,以及原本就走小而美道路的特别制程晶圆代工业者,都有必要用更全方位的眼光跟战略布局来面临未来商场需求的改变跟潜在竞赛对手的意向。

  举例来说,台积电近来便宣告将在铜锣兴修先进封装厂,英特尔跟超微则联合开发概念上相似台积电CoWoS封装技能的EMIB封装,并借此联合推出搭载了英特尔CPU、超微GPU的模组处理方案。

  不过,现在EMIB封装只用来串联GPU跟周边的HBM记忆体,CPU跟GPU之间的连线仍是藉由模组基板上的PCIe来完成。或许在未来,EMIB也有时机用来完成CPU跟GPU之间的互联,而这也意味着台积电除了InFO、CoWoS之外,在先进封装上还会有其他牌可打。该公司对先进封装的投入,不是只要产能扩张这么简略。

  半导体供应链上各家厂商之间的联系正在大洗牌,昨日的协作同伴,未来或许是最大的竞赛对手;原本是非分明的两家厂商,也或许瞬间成为竞赛联系;势不两立几十年的死对头,也有或许坐下来谈联合技能研制。半导体工业的未来,明显还很有看头。

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