時至今日,晶圓代工產(chǎn)業(yè)的服務(wù)范疇已不像其字面意義那樣狹隘,隨著技術(shù)不斷進步,晶圓代工制造商的觸角不斷朝上下游延伸,無論是在前端的設(shè)計服務(wù)領(lǐng)域,還是后端的封裝測試,晶圓代工制造商的影響力已越來越大,且借著技術(shù)平臺的建立及晶圓代工標準的制訂,晶圓代工主導(dǎo)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的態(tài)勢越發(fā)明顯,更影響電子產(chǎn)品的整體發(fā)展方向,甚至和IC制造商無分軒輊。
工藝技術(shù)發(fā)展帶動電子產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新
市場研究機構(gòu)Gartner Dataquest統(tǒng)計指出,晶圓代工制造商所產(chǎn)出芯片的市場銷售金額占全球半導(dǎo)體業(yè)的比例已從1998年的9.2%增加到2008的25.3%,在全球半導(dǎo)體產(chǎn)值將達3千億美元的此時,專業(yè)晶圓代工服務(wù)更顯重要。Gartner分析指出,過去數(shù)十年來,IC制造商在工藝技術(shù)及服務(wù)的創(chuàng)新方面扮演領(lǐng)航者的角色,未來也將繼續(xù)在新一代產(chǎn)品的開發(fā)上扮演重要角色。
然而,在關(guān)乎全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)未來的新一代產(chǎn)品開發(fā)方面,晶圓代工制造商也不可或缺,因為晶圓代工制造商的技術(shù)進展已成為創(chuàng)新產(chǎn)品發(fā)展的關(guān)鍵因素,例如臺積電日前宣布40納米泛用型(40G)及40納米低耗電(40LP)工藝已正式進入量產(chǎn),該邏輯工藝將在全球消費電子、移動通信以及計算機市場下一代產(chǎn)品的開發(fā)上扮演關(guān)鍵角色。
據(jù)了解,40納米工藝能使半導(dǎo)體組件更具成本效益。另外,現(xiàn)今芯片設(shè)計者所面臨的挑戰(zhàn)是如何在增加產(chǎn)品功能的同時不增加產(chǎn)品耗電,而40納米工藝便能讓芯片設(shè)計者在現(xiàn)有的耗電規(guī)格范圍內(nèi),快速進行組件整合以實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新。臺積電40納米工藝可搭配混合信號、射頻以及嵌入式內(nèi)存工藝,以滿足多種應(yīng)用。其中40納米泛用型工藝適用于高效能的產(chǎn)品應(yīng)用,例如中央處理器、圖像處理器、游戲機、網(wǎng)絡(luò)、可編程邏輯門陣列(FPGA)以及硬盤驅(qū)動芯片等應(yīng)用;而40納米低耗電量工藝則適用于通信基帶芯片、應(yīng)用處理器、便攜式消費產(chǎn)品及無線通信等應(yīng)用。
臺積電全球業(yè)務(wù)暨行銷副總裁陳俊圣表示,就滿足公司廣大客戶群技術(shù)需求的角度而言,臺積電于此時成功量產(chǎn)40納米泛用型及40納米低耗電工藝晶圓,可以說是最適當?shù)臅r機,它將協(xié)助半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新并開發(fā)下一波新產(chǎn)品。
談到晶圓代工產(chǎn)業(yè),身為龍頭的臺積電絕對是動見觀瞻,不過,另一晶圓代工制造商聯(lián)電的實力亦不容小覷。聯(lián)電日前已發(fā)表高介電系數(shù)柵電介質(zhì)+金屬柵極工藝,此技術(shù)已通過SRAM產(chǎn)品良率的驗證,將用于下一代32/28納米工藝中。該公司先進技術(shù)開發(fā)處副總經(jīng)理簡山杰表示,隨著聯(lián)電在28納米SRAM芯片與HK/MG工藝實體驗證上的成功,在2010年32/28納米工藝推出時,聯(lián)電已做好準備,可以提供堅實的技術(shù)平臺解決方案。
此外,聯(lián)電也以其低漏電(LL)工藝為基礎(chǔ),采用先進的雙重曝影浸潤式微影術(shù)與應(yīng)變硅工程,產(chǎn)出業(yè)界第一個28納米SRAM芯片。據(jù)了解,聯(lián)電是針對不同的市場應(yīng)用產(chǎn)品,在32/28納米工藝上使用兩種柵極技術(shù)。其中,針對低漏電工藝采用傳統(tǒng)硅柵極/氮氧化硅柵極氧化層技術(shù),適用于便攜式產(chǎn)品,例如手機芯片,而更為先進的HK/MG柵極技術(shù)則是針對注重速度的產(chǎn)品,例如圖像、應(yīng)用處理器與高速通信芯片等。
為了給客戶提供完整的服務(wù),聯(lián)電還同時提供全面詳細的設(shè)計資源來支持尖端的工藝技術(shù)。例如硅驗證設(shè)計單元數(shù)據(jù)庫已經(jīng)過最佳化,客戶可以免費從聯(lián)電的合作伙伴處取得。此外,由于硅驗證對于客戶的深次微米設(shè)計來說是非常重要的因素,因此聯(lián)電已推出“硅梭計劃”多重芯片測試晶圓方案,并同時提供SRAM內(nèi)存編譯程序,以支持所有的主流工藝。此外,聯(lián)電也提供后端服務(wù),從針測到完整的封裝和測試單元,聯(lián)電針對不同的客戶都有適合的解決方案。這些封裝與測試服務(wù)有一部分是聯(lián)電的內(nèi)部資源所提供,另一部分則是由和聯(lián)電結(jié)盟的一些大量封裝測試產(chǎn)業(yè)合作伙伴所提供。由臺積電和聯(lián)電的例子可以了解,由晶圓代工制造商提供客戶前端到后端的完整服務(wù),已是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的必然趨勢。
打造平臺新模式,積極進行垂直整合
除以工藝技術(shù)的進步帶動電子產(chǎn)品創(chuàng)新外,晶圓代工制造商更積極打造平臺,主導(dǎo)供應(yīng)鏈的垂直整合。例如臺積電已推出“開放創(chuàng)新平臺”新商業(yè)模式,透過第三者如知識產(chǎn)權(quán)(IP)、電子設(shè)計自動化(EDA)與封測等制造商的垂直結(jié)合,讓臺積電以及晶圓代工市場一起成長,且臺積電更可能藉此模式主宰晶圓代工標準與技術(shù)平臺制訂。
臺積電董事長張忠謀出席2008年VLSI國際研討會曾發(fā)表演講指出,預(yù)估2012年以前,晶圓代工占整體半導(dǎo)體業(yè)比重仍可由28%提升到40%,成長率優(yōu)于半導(dǎo)體市場。張忠謀進一步指出,目前全球IC產(chǎn)品中,CMOS邏輯產(chǎn)品占晶圓代工市場高達75%,但圖像傳感器、微處理器、模擬IC與存儲器等應(yīng)用,交給晶圓代工的比重仍不到25%,這也是未來晶圓代工制造商的機會與挑戰(zhàn),要繼續(xù)穩(wěn)居晶圓代工業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位,臺積電勢必得在一般邏輯器件產(chǎn)品以外的市場擴充業(yè)務(wù)。事實上,在此波金融海嘯影響之下,臺灣地區(qū)晶圓代工廠第四季產(chǎn)能利用率紛紛大幅滑落至50%至60%,對此臺灣工研院IEK表示,IDM公司外包訂單將是晶圓代工廠未來營運成長的主要動力。除了IC設(shè)計服務(wù)業(yè)外,晶圓代工制造商還在下游的WLCSP(晶圓級芯片封裝)以及近年來逐漸成熟的3D IC技術(shù)發(fā)展上積極布局,以求進一步發(fā)展。
責編:Quentin