台积电:14nm节点延期,都怪设备商不给力

上网时间: 2011年09月12日? 作者:Rick Merritt? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:台积电? 14nm节点? 18寸晶圆?

在Semicon Taiwan半导体设备展上,晶圆代工大厂台积电(TSMC)的高层指出,要赶上 14奈米节点芯片在2015年的量产时程,时间已经不多了,但设备业者却动作太慢。台积电认为,要让 14奈米芯片达到成本效益,需要采用下一代微影技术以及 18寸晶圆,但设备业者在这两方面都没有赶上晶圆代工业者的时间表。

台积电研发资深副总蒋尚义(Shang-Yi Chiang)表示:“我们一天比一天更担心。”晶圆厂的产能需要达到每小时100片以上晶圆片,但到目前为止,超紫外光(EUV)微影技术产量最多仅能达到每小时5片晶圆;其它两种采用多重电子束直写方案的备选微影技术,一小时的产量甚至不到1片晶圆。

“台积电在几个月之前就提出了我们的 18寸晶圆愿望清单,但有部分设备业者认为那太赶了,所以现在我们也不知道确切的时间表将会如何;”蒋尚义接受EETimes编辑访问时指出:“我们可能得采取转换至0.13微米制程时的做法,当时有部分产能是采用8寸晶圆,有部分是采用12寸晶圆。”

台积电目前计划在新竹的Fab 12建置一条18寸晶圆试产线,然后在台中设置量产线;更大尺寸的晶圆片将有助于半导体产业赶上摩尔定律(Moore's Law)的脚步,并将IC制造成本降低至少30%。18寸晶圆可让代工业者减少晶圆厂数量,并因此节省大量的土地与人力成本。

举例来说,为了达到3,200万片8寸约当晶圆的产能需求,若以现在的12寸晶圆进行生产,台积电得雇用2万7,000名工程师维持29座厂房营运,但如果采用18寸晶圆,只需要2万名工程师、22座厂房。“18寸晶圆不是一个技术议题,而是一个在这些日子以来比技术更重要的经济议题。”蒋尚义表示。

台积电:14nm节点延期,都怪设备商不给力_《国际电子商情》_1
18寸晶圆可让业者节省土地与人力成本

在微影技术方面,目前的193奈米浸润式微影系统将使用于台积电目前正在量产的28奈米节点,以及下一代的20奈米节点制程;但在20奈米节点部分,晶圆厂会需要用到双重图形(double patterning)方案,基本上就是让晶圆片透过某种程序曝光两次,以画上更细的线条。

而到了14nm节点,以浸润式微影设备做双重图形,对许多客户来说价格会变得非常高,所以台积电将在两周内开始测试ASML的3100系列EUV微影设备原型机;该公司已经开始测试Mapper Lithography的电子束微影设备,并计划在明年装设另一台由KLA Tencor提供的电子束微影设备。

“如果我们无法让EUV或电子束微影设备,达到每小时100片晶圆的产量,我们可能会看到很少有客户愿意继续迈向更精细的制程技术节点,因为成本实在太高。”蒋尚义表示,台积电计划在2015年量产14nm节点制程,所以:“我们必须在明年决定要用哪一种微影设备。如果我们继续专注于采用193奈米浸润式微影,稍后要转换至EUV会变得很困难,而且设计规则必须要根据所选择的微影技术来定义,所以时间真的很赶。”

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14奈米制程节点所需的微影技术成本飙高

蒋尚义表示,浸润式微影技术在14奈米节点会变得非常昂贵,颠覆以往每升级一个节点、资本设备支出会减半的原则;而虽然EUV与电子束微影设备的成本也很高,估计至少需要1.2亿美元,但还是会比以浸润式微影技术进行双重图形来得便宜许多。他并指出,电子束与EUV设备的价格差不多,但目前正在进行测试的电子束微影设备不需要光罩,所以成本会比EUV微影技术稍低一些。

编译:Judith Cheng

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载

参考英文原文: TSMC says equipment vendors late for 14 nm,by Rick Merritt

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    台积电全球总部位于台湾新竹科学园区,在中国大陆、印度、日本、韩国、荷兰、台湾与美国等地均设有办公室,负责客户服务与技术服务;并在台湾证券交易所(股票代码TSE)与美国纽约证券交易所(股票代码TSM)挂牌交易。

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