集微網(wǎng)消息,1931年出生的張忠謀先生是半導(dǎo)體領(lǐng)域罕見的“奇才”,其開創(chuàng)晶圓代工(Foundry)模式,成就一批批IC設(shè)計廠商,張忠謀也由此一路見證了全球IC產(chǎn)業(yè)的興起。雖然張忠謀于今年6月5號正式退休,但是他對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢仍有著不可低估的預(yù)判。
數(shù)日前,在臺積電一次內(nèi)部溝通會上,張忠謀展望未來全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展有5個比較大的推動力量,分別為第一個是中國市場,第二個是光刻的EUV技術(shù),第二是2.5D和3D的封裝,第四個是AI,第五個是特殊材料和RI。其中也有臺積電未來持續(xù)經(jīng)營的方向。
臺積電南京有限公司總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球表示,臺積電是一個對技術(shù)追求非常執(zhí)著的公司,在過去30多年時間里,臺積電一直在追求技術(shù),從二零零幾年開始進入了無人區(qū),一直摸索前行,包括未來的2.5D封裝、3D封裝,還有EUV技術(shù)。
7nm之后,并非是突破5nm
臺積電最早是從2微米、3微米開始做,如今在10nm之后,最新的7nm工藝也已量產(chǎn)出貨,蘋果新推出的A12仿生處理器就是由臺積電獨家代工制造。
A12處理器基于臺積電7nm工藝制程生產(chǎn),與之前的10nm FinFET制程相比,7nm FinFET實現(xiàn)1.6倍的邏輯密度,20%的速度提升,以及40%的功率減少。臺積電預(yù)計,今年底可以看到有50個客戶的產(chǎn)品導(dǎo)入臺積電7nm工藝;在7nm之后,臺積電將要突破并量產(chǎn)的工藝制程并不是5nm,而是 N7plus。
羅鎮(zhèn)球透露,在7納米后,臺積電在開發(fā)另一個更先進的工藝,叫N7plus,會用EUV。用EUV技術(shù)做出7納米的plus,可以比7納米制程還要再縮小,到目前為止它的良率已經(jīng)跟7納米的工藝很接近了。
目前半導(dǎo)體制程的主流光源是氬氟雷射,波長為 193 納米,當晶體管尺寸已微縮到幾十納米時,就像用一支粗毛筆寫蠅頭小字一般,生產(chǎn)起來有點力不從心。而極紫外光的波長僅有 13.5 納米,這也使得 EUV***成為了攻克7nm之后、5nm甚至更高制程工藝的關(guān)鍵。
2.5D邁向3D,CoWoS是關(guān)鍵
從廣義來看,摩爾定律是不會停止,現(xiàn)在系統(tǒng)級封裝講的是堆疊,把不同的IC堆疊起來是立體的,以單位空間看芯片中的晶體管數(shù)仍以持續(xù)不斷的倍數(shù)增加,這正是2.5D、3D封裝帶來的應(yīng)用趨勢。
羅鎮(zhèn)球表示,我們已經(jīng)有2.5D封裝的集成產(chǎn)品,現(xiàn)在做3D的封裝,就是把兩個CoWoS開始做堆疊,或者是四片CoWoS做堆疊,這種異質(zhì)性的堆疊,已經(jīng)有很好的進展。
據(jù)了解,CoWoS 3D 封裝技術(shù)和InFO一樣,客戶能夠在單個器件上混合使用多個硅片,達到比傳統(tǒng)單片 IC 更高的集成度級別和容量,3D-IC 也將成為替代單片 IC 設(shè)計的可行主流解決方案。
以5G為例,現(xiàn)在5G手機已經(jīng)在做了,5G芯片涉及的頻寬多,天線會很復(fù)雜,需要有更多集成化設(shè)計,臺積電會采用有一種晶圓級扇出式封裝天線(InFO-AiP)技術(shù),號稱外觀尺寸可縮小10%,天線增益可提高40%。
也正是因為InFO工藝,臺積電才能長期獨占蘋果iPhone訂單。據(jù)熟悉臺積電的人士透露,臺積電正將這一優(yōu)勢持續(xù)拉大,未來蘋果兩代新iPhone的芯片訂單也都會由臺積電獨供。
而三星為什么長期無緣新iPhone芯片訂單?上述人士表示,按三星的堆疊技術(shù)應(yīng)用,整個產(chǎn)品會越來越小,而iPhone要求更薄,臺積電的堆疊技術(shù)正符合iPhone的預(yù)期,再加上異質(zhì)性的整合,整個產(chǎn)品性能會更領(lǐng)先一步。當前系統(tǒng)級封裝最重要的產(chǎn)品標準,不再是以線寬微縮為標準,如果沒有功能整合,沒有異質(zhì)性整合是很難領(lǐng)先的。
羅鎮(zhèn)球表示,我們正在封裝上想辦法克服5G芯片面臨的問題,讓5G通訊能盡快實現(xiàn),這需要能很快封裝到像手機這樣的大小產(chǎn)品中去,而且它的性能要更好,我們在2.5D/3D封裝上持續(xù)努力,已經(jīng)有很好的進展。
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原文標題:從三星虎口奪食!臺積電持續(xù)獨占蘋果訂單的秘訣
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