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18寸晶圆再传减速 三大半导体厂态度迥异

发布时间:2020-06-08 发布时间:
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    全球18吋晶圆(450mm)世代时程至少将延至2018年,甚至传出英特尔(Intel)减速研发时程,微影设备机台大厂ASML亦传出停止新世代18吋晶圆机台开发,目前最心急18吋晶圆世代来临的应是三星电子(Samsung Electronics),因为其著眼于18吋晶圆厂配合10纳米以下制程技术,将可驱动固态硬碟(SSD)大量取代传统硬碟市场。

    半导体业者指出,18吋晶圆世代是半导体产业一定要驱动的方向,但当中面临的技术障碍比预期高,可能导致量产时程延后,目前全球有能力进入18吋晶圆世代的半导体厂,分别是台积电、英特尔及三星,而GlobalFoundries因为加入三星阵营,后续动态仍需观察,但三大半导体厂对于18吋晶圆世代的急迫性,显然有不同看法。

    半导体业者表示,过去英特尔主导PC时代,在8吋和12吋晶圆世代研发总是冲锋抢第一,但因为英特尔没有赶上移动通讯大爆发世代,在18吋晶圆扩产脚步可能不会这么急迫,与过去态度迥异。

    目前对于推展18吋晶圆最为急迫的应该是三星,由于其是DRAM和NAND Flash芯片霸主,存储器芯片是标准型大量产品,对于成本结构敏感度极高,转进18吋晶圆厂生产具有成本快速降低效应。另外,SSD需求再度翻红,且最大应用商机将不再是个人储存领域,而是云端储存、大型资料中心需要的伺服器应用,这亦让三星更急于推展18吋晶圆。

    半导体业者认为,像是在SSD应用上,半导体厂若能驱动到18吋晶圆,配合10纳米以下制程技术生产NAND Flash芯片,将可大幅降低SSD成本结构,甚至可大幅取代传统硬碟,让SSD生产极具成本效益,因此三星将是最积极推动18吋晶圆世代的半导体厂。

    至于台积电在28、20纳米制程成功抢攻市占率后,未来在16、10及7纳米制程蓝图都已擘划完成。半导体业者透露,18吋晶圆发展亦在台积电的蓝图中,但会更谨慎擘划,目前10纳米制程的试产线还没用到极紫外线(EUV)机台,预计仍是以多重曝光微影设备方式来作制程微缩。

    业界预期18吋晶圆世代来临至少要到2018年左右,甚至有半导体厂喊出要到2020年,由于技术障碍高,能否获得台积电、英特尔和三星采用都是问题,至于设备业者投入庞大研发成本是否能够回收,亦将是一大问题。

    半导体业者指出,半导体厂要降低生产成本可透过制程微缩或增加晶圆尺寸,由于制程微缩已见瓶颈,尤其10纳米以下难度大增,目前似乎只有增加晶圆尺寸来扩大产出,进而降低成本,尽管从12吋转至18吋晶圆面积可多出1.25倍,但因为投入研发和盖厂费用飙升,估计一座12吋厂成本约25亿美元,但18吋厂要100亿美元起跳,让厂商踌躇不前。

360°:Global 450 Consortium

    全球18吋晶圆(450mm)开发主要是由Global 450 Consortium(G450C)组织主导,这是由全球五大半导体厂台积电、英特尔(Intel)、三星电子(Samsung Electronics)、IBM和Global Foundries在2011年成立的组织。

    G450C的成立宗旨在于协调半导体厂和机台设备业者对18吋晶圆世代技术开发的不同意见。 18吋晶圆的技术障碍高是一大问题,但未来半导体客户过度集中,设备厂开发成本高,但未必能有足够回收,却是更严重的问题,因为这将导致设备厂投资上的疑虑,进而拖延半导体产业进入18吋晶圆世代的时程。为了让半导体厂与设备业者能更紧密合作,因此才成立了G450C。

    半导体大厂除了组成产业组织外,为了加速设备研发的脚步,个别厂商也曾有对设备厂进行策略性投资的例子,如英特尔曾宣布投资41亿美元,入股最关键的微影设备大厂ASML ,第一阶段的研发重点是450mm Lithography技术,将分5年投入6.8亿美元,加上普通股投资约21亿美元取得10%股权,而第二阶段则是EUV Lithography技术开发,同样也分为5年,约投入10.2亿美元做技术研发,另外投资10亿美元取得5%股权。

    台积电、三星电子对ASML也有类似的策略性投资。

 

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