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[導讀]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,臺積電也呼吁設備發(fā)展加速,不過,正是由于設備發(fā)展速度趕不上進度,

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,臺積電也呼吁設備發(fā)展加速,不過,正是由于設備發(fā)展速度趕不上進度,加上成本仍太高,讓18寸晶圓邁入量產的時間點,恐怕再往后延。

2008年時,臺積電與英特爾、三星電子(Samsung Electronics)三大半導體巨頭達成共識,宣布將于2012年進入18寸晶圓世代,進行試產。至于2012年的時間點推算,主要由于半導體過去約以10年作為1個世代交替,1991年全球第1個8寸廠投入量產,2001年12寸晶圓廠也導入生產,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,不只半導體廠縮減資本支出,半導體設備商更是受損慘重,尤其18寸晶圓設備造價不斐,也讓許多設備廠裹足不前。隨著景氣回升,半導體設備廠對于投資開發(fā)18寸晶圓的設備意愿回升,不過由于投資金額龐大,未來仍將是相當大的挑戰(zhàn)。

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

臺積電指出,關于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,就能導入生產。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,從過去經驗來看,越大尺寸的晶圓產出的確有其效益,不過其效益恐怕并不如過去來的大。國際半導體設備暨材料協會(SEMI)指出,根據合理的分析,晶圓尺寸升級原本應使晶圓面積增加至2.25倍,但是實際只能帶來1.24倍的乘數效益,僅為樂觀期待的50%。

SEMI進一步指出,造成效益不如以往,主要是由于物理的限制,先進制程的微影和布植技術分別利用光束和離子束掃描,生產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,以掃描的方式來進行??偠灾?,18寸晶圓設備的產能其實和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,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,現在又推遲到22納米,未來恐進一步推遲到11納米,此外,能夠投入18寸晶圓發(fā)展的設備商并不多,使得18寸晶圓廠問世的時間恐怕會再延后。

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