微電子前沿--finfet技術(shù)-資料下載頁
2025-01-15 04:27本頁面
【正文】 整。英特爾為提升芯片良率，比原訂計(jì)劃晚幾個月開始導(dǎo)入14納米制程FinFET芯片，至2014年底才生產(chǎn)，導(dǎo)致下游廠商Altera也將其14納米FPGA生產(chǎn)日期從2014年延至2015年底。而其他晶圓代工廠與下游廠商，在FinFET相關(guān)產(chǎn)品線亦有類似延后生產(chǎn)情形。半導(dǎo)體業(yè)者在轉(zhuǎn)型FinFET之路上，面臨設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、以及成本三方挑戰(zhàn)。臺積電共同執(zhí)行長劉德音指出，新型芯片使得電路設(shè)計(jì)和系統(tǒng)軟體愈趨復(fù)雜，以前只需要1年前開始準(zhǔn)備，現(xiàn)在則需更多時間與資源，大幅提高成本。此外，工程師需要依據(jù)16/14納米制程的雙重曝光(double patterning)技術(shù)，重新設(shè)計(jì)作業(yè)流程，16/14納米制程也更需要考量光罩(mask)層次的標(biāo)色分解與布局。產(chǎn)制流程也將面臨很大技術(shù)挑戰(zhàn)，像是晶圓蝕刻、測量、缺陷檢測等設(shè)備都需投注大筆資金進(jìn)行升級。GlobalFoundries設(shè)計(jì)研究部門董事Richard Trihy表示，雙重曝光影響到整個設(shè)計(jì)制程，像是寄生電容抽取與變動(parasitic extraction and variation)與設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DRC)工具等等，各大晶圓廠也正引進(jìn)電子設(shè)計(jì)自動化(Electronic Design Automation。EDA)工具，降低FinFET對工程師的轉(zhuǎn)型沖擊。而資本是生產(chǎn)FinFET芯片最大的挑戰(zhàn)，根據(jù)Gartner資料，傳統(tǒng)28納米平面型電晶體設(shè)計(jì)價(jià)位約3，000萬美元，中階14納米單芯片(SoC)設(shè)計(jì)定價(jià)則在8，000萬美元左右，成本相差近3倍。若加上程式開發(fā)與光罩成本還要加上60%成本價(jià)，高階SoC更是中階SoC的雙倍價(jià)格。也因?yàn)樵靸r(jià)昂貴，許多只付得起28納米芯片的廠商，暫時將不轉(zhuǎn)戰(zhàn)FinFET市場。FinFET的人力開發(fā)與時間成本更是高昂，50人工程師團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)一組14納米中階SoC，得耗時4年方能完成，還要再耗費(fèi)9~12個月進(jìn)行原型(prototype)產(chǎn)制、測試與認(rèn)證后才能量產(chǎn)，而這都是未失敗的前提下。盡管英特爾在FinFET市場領(lǐng)先2~3年起步，但其14納米芯片制程延后，也給了競爭對手急起直追的機(jī)會。臺積電于2014年對外揭露， 2015年度將暫以20納米制程為主，2016年再聚焦FinFET。三星則直接放棄20納米制程，決定于2015年全心迎戰(zhàn)FinFET市場，于2015年2月推出搭載8核心、64位元ARM處理器的Exynos 7420，也宣布14納米制程進(jìn)入量產(chǎn)。據(jù)投資機(jī)構(gòu)Pacific Crest Securities消息，下一代iPhone的處理器訂單也將交由三星生產(chǎn)。Pacific Crest Securities表示，目前三星14納米制程每月晶圓投片量(wafer starts per month。WSPM)，占其12吋(300mm)晶圓廠產(chǎn)能10%，而三星也將移轉(zhuǎn)部分28納米制程產(chǎn)能至14納米制程。GlobalFoundries也技轉(zhuǎn)自三星14納米制程技術(shù)，其位于紐約的晶圓廠具3萬WSPM產(chǎn)能，將于2015年稍晚進(jìn)入FinFET生產(chǎn)流程。臺積電則預(yù)計(jì)2015年中開始量產(chǎn)16納米FinFETFET，且計(jì)劃于2016年底達(dá)到10萬WSPM產(chǎn)能。FinFET技術(shù)導(dǎo)入計(jì)劃一延再延，終于在2015年逐漸上軌，全球半導(dǎo)體大廠正摩拳擦掌，準(zhǔn)備搶食這塊晶圓大餅。6 FinFET的前景 雖然半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型至16/14納米鰭式場效電晶體(FinFET)制程的過程艱困且昂貴，包括制造時間、測試技術(shù)、封裝技術(shù)等等都是挑戰(zhàn)。 但是，整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)入FinFET時代就像一股不可逆轉(zhuǎn)的列車，如果誰被拋棄在后面，那么很難再迎頭趕上潮流。 在2011年初，英特爾公司推出了商業(yè)化的FinFET，使用在其22納米節(jié)點(diǎn)的工藝上。從IntelCorei73770之后的22納米的處理器均使用了FinFET技術(shù)。由于FinFET具有功耗低，面積小的優(yōu)點(diǎn)，臺灣積體電路制造股份有限公司（TSMC）等主要半導(dǎo)體代工推出自己的FinFET晶體管。從2012年起，F(xiàn)inFET開始向20納米節(jié)點(diǎn)和14納米節(jié)點(diǎn)推進(jìn)?，F(xiàn)在幾乎所有的主流廠商都進(jìn)入了14nm節(jié)點(diǎn)。在未來兩年，還會進(jìn)入10nm線程。由此可見，F(xiàn)inFET技術(shù)的發(fā)展前景，可以說，假如未來芯片線程進(jìn)入個位數(shù)時代，F(xiàn)inFET技術(shù)也不會過時。
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