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[導(dǎo)讀]在金融海嘯后,12寸晶圓需求快速成長,正式躍居市場主流,下一世代18寸晶圓的發(fā)展亦備受各方矚目,尤其英特爾將于新晶圓廠中,支持18寸晶圓技術(shù),臺積電也呼吁設(shè)備發(fā)展加速,不過,正是由于設(shè)備發(fā)展速度趕不上進(jìn)度,

在金融海嘯后,12寸晶圓需求快速成長,正式躍居市場主流,下一世代18寸晶圓的發(fā)展亦備受各方矚目,尤其英特爾將于新晶圓廠中,支持18寸晶圓技術(shù),臺積電也呼吁設(shè)備發(fā)展加速,不過,正是由于設(shè)備發(fā)展速度趕不上進(jìn)度,加上成本仍太高,讓18寸晶圓邁入量產(chǎn)的時間點,恐怕再往后延。

2008年時,臺積電與英特爾、三星電子(Samsung Electronics)三大半導(dǎo)體巨頭達(dá)成共識,宣布將于2012年進(jìn)入18寸晶圓世代,進(jìn)行試產(chǎn)。至于2012年的時間點推算,主要由于半導(dǎo)體過去約以10年作為1個世代交替,1991年全球第1個8寸廠投入量產(chǎn),2001年12寸晶圓廠也導(dǎo)入生產(chǎn),因此推估18寸晶圓廠將于2012年問世,距今僅剩約1年左右時間。

然而,過去兩三年間,受到景氣不振影響,不只半導(dǎo)體廠縮減資本支出,半導(dǎo)體設(shè)備商更是受損慘重,尤其18寸晶圓設(shè)備造價不斐,也讓許多設(shè)備廠裹足不前。隨著景氣回升,半導(dǎo)體設(shè)備廠對于投資開發(fā)18寸晶圓的設(shè)備意愿回升,不過由于投資金額龐大,未來仍將是相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。

2010年底,半導(dǎo)體大廠英特爾(Intel)首度證實,將于新晶圓廠D1X5支持18寸晶圓技術(shù),顯示英特爾在18寸晶圓研發(fā)腳步上已有長足的進(jìn)展。

臺積電指出,關(guān)于18寸晶圓的發(fā)展樂見其成,并且希望業(yè)界發(fā)展能夠加速,若能符合成本投資效益,就能導(dǎo)入生產(chǎn)。臺積電最新的Fab15是以12寸廠來規(guī)劃,未來的Fab16則尚未規(guī)劃,但若18寸晶圓發(fā)展能趕上,新廠房都保留彈性,視情況可做兼容18寸晶圓的規(guī)劃。

業(yè)界指出,從過去經(jīng)驗來看,越大尺寸的晶圓產(chǎn)出的確有其效益,不過其效益恐怕并不如過去來的大。國際半導(dǎo)體設(shè)備暨材料協(xié)會(SEMI)指出,根據(jù)合理的分析,晶圓尺寸升級原本應(yīng)使晶圓面積增加至2.25倍,但是實際只能帶來1.24倍的乘數(shù)效益,僅為樂觀期待的50%。

SEMI進(jìn)一步指出,造成效益不如以往,主要是由于物理的限制,先進(jìn)制程的微影和布植技術(shù)分別利用光束和離子束掃描,生產(chǎn)速度能夠提升的幅度有限,每一片晶圓處理的時間將延長,因此大大抵銷晶圓面積增加的乘數(shù)效益。另外,量測和檢驗的程序也是利用特定的物理方法,以掃描的方式來進(jìn)行??偠灾?,18寸晶圓設(shè)備的產(chǎn)能其實和12寸等級的不相上下,成本卻將高出1.3倍。

業(yè)界也正在發(fā)展次世代的微影技術(shù),希望能延續(xù)12寸晶圓的發(fā)展,業(yè)界計畫在32納米元件時配合升級成18寸晶圓,現(xiàn)在又推遲到22納米,未來恐進(jìn)一步推遲到11納米,此外,能夠投入18寸晶圓發(fā)展的設(shè)備商并不多,使得18寸晶圓廠問世的時間恐怕會再延后。




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