晶圓制造業(yè)投資力度加大 比拼高端工藝

國際金融危機(jī)的陰霾逐漸散去，2009年集體“貓冬”的半導(dǎo)體企業(yè)對(duì)未來的市場(chǎng)行情普遍看好，而業(yè)內(nèi)的市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)也開始合唱“春天的故事”，甚至有分析師預(yù)測(cè)2010年全球半導(dǎo)體業(yè)銷售收入增幅將在30%以上。或許是受到這些情緒的影響，IC制造企業(yè)也紛紛宣布將在2010年大幅提升資本支出的額度，并在擴(kuò)充產(chǎn)能的同時(shí)邁向更先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)。

　　產(chǎn)能擴(kuò)張?zhí)崴俅I(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇

　　●資本支出大幅反彈

　　●晶圓代工“軍備競(jìng)賽”大幕開啟

　　根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)ICInsights公布的數(shù)據(jù)，以資本支出數(shù)額排序，2010年全球半導(dǎo)體業(yè)排名前10的企業(yè)資本支出總額將達(dá)到258.7億美元，比2009年增長67%。

　　半導(dǎo)體業(yè)內(nèi)專家莫大康把這一現(xiàn)象解讀為國際金融危機(jī)之后的投資反彈。他認(rèn)為資本支出同比大幅增長的主要原因是2009年的基數(shù)太低。從ICInsights提供的數(shù)據(jù)來看，英特爾和三星這兩大巨頭在2010年的資本支出還沒有恢復(fù)到2008年的水平。

　　不過，在晶圓代工業(yè)出現(xiàn)的“異動(dòng)”卻值得關(guān)注。GLOBALFOUNDRIES挾成功并購新加坡特許半導(dǎo)體之余威，2010年年初宣布將斥資42億美元打造一座全球最昂貴的晶圓廠。當(dāng)然，這筆投資不會(huì)在今年之內(nèi)被全部花掉。但即便以ICInsights預(yù)估的19億美元來計(jì)算，GLOBALFOUNDRIES在今年的資本支出額度同比增幅也將超過300%。

　　面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手咄咄逼人的攻勢(shì)，晶圓代工業(yè)的龍頭臺(tái)積電顯然也感受到了壓力，該公司宣布其在2010年的資本支出將達(dá)到48億美元，這一數(shù)據(jù)甚至比2008年增長了156%。以往與臺(tái)積電長期在晶圓代工領(lǐng)域表演“二人轉(zhuǎn)”的聯(lián)電顯然也不甘心讓自己的角色被別人代替。該公司首席執(zhí)行官孫世偉表示，為滿足客戶對(duì)產(chǎn)能及高端技術(shù)的強(qiáng)勁需求，聯(lián)電在2010年的資本支出將達(dá)12億美元-15億美元之間。與此同時(shí)，在全球半導(dǎo)體業(yè)界排名第二的三星電子也不甘寂寞，該公司已在晶圓代工領(lǐng)域布局多年。“晶圓代工業(yè)務(wù)是我們的核心策略之一。”三星晶圓代工業(yè)務(wù)副總裁AnaHunter說。Hunter的這番表白再加上三星在業(yè)內(nèi)的實(shí)力足以讓“晶圓代工雙雄”寢食不安了。領(lǐng)跑者希望保持優(yōu)勢(shì)，新生力量試圖后來居上，晶圓代工業(yè)界的“軍備競(jìng)賽”已經(jīng)在這個(gè)春天拉開了帷幕。

　　中國大陸的兩座12英寸晶圓廠也將在2010年正式投產(chǎn)。在大連，英特爾的工廠在經(jīng)過3年的漫長建設(shè)期之后，終于將在今年10月正式投產(chǎn)；同時(shí)，承載著“909”工程升級(jí)改造重任的華力微12英寸生產(chǎn)線按計(jì)劃也將在今年年底開始試生產(chǎn)。一向沉寂的南半球也發(fā)出了自己的聲音，“金磚四國”之一的巴西也要一圓IC夢(mèng)。巴西半導(dǎo)體公司 Ceitec的6英寸晶圓廠于今年2月初正式開始運(yùn)營。盡管初期產(chǎn)能僅有4000片/月，光刻精度也只達(dá)到0.6微米，但該公司高層宣布其12英寸晶圓廠將在3年之內(nèi)建成。

　　突破技術(shù)障礙28納米觸手可及

　　●高端工藝爭(zhēng)奪戰(zhàn)已打響

　　●HKMG技術(shù)漸成主流

　　“軍備競(jìng)賽”比拼的不僅僅是產(chǎn)能，還有技術(shù)。各家企業(yè)的很大一部分資本支出也將用于工藝技術(shù)的升級(jí)。與此同時(shí)，在新技術(shù)節(jié)點(diǎn)如何保持較高的良品率也是IC制造廠家亟須解決的問題。

　　技術(shù)的進(jìn)步從來都不是一帆風(fēng)順的。例如，2009年臺(tái)積電在40納米節(jié)點(diǎn)就曾遭遇良品率偏低的挑戰(zhàn)。據(jù)該公司研究發(fā)展資深副總經(jīng)理蔣尚義介紹，臺(tái)積電在 45/40納米節(jié)點(diǎn)首次使用193納米的浸入式光刻技術(shù)。浸入式技術(shù)會(huì)使光刻膠與水在晶圓曝光過程中發(fā)生某些作用，從而造成缺陷增多的現(xiàn)象。不過，良品率問題目前已在一定程度上得到了解決。40納米工藝對(duì)臺(tái)積電整體銷售收入的貢獻(xiàn)率也由2009年第三季度的4%上升到第四季度的9%。

　　此外，臺(tái)積電還計(jì)劃在2010年第一季度末開始28納米LP低功耗工藝的風(fēng)險(xiǎn)性試產(chǎn)。不過，據(jù)蔣尚義透露，臺(tái)積電的28納米LP低功耗工藝仍將采用傳統(tǒng)的 “氮氧化硅絕緣層+多晶硅柵”技術(shù)。預(yù)計(jì)其在今年下半年推出的28納米HP和28納米HPL工藝才會(huì)采用更先進(jìn)的高介電金屬柵(HKMG)技術(shù)。

　　“集成電路工藝從0.18微米發(fā)展到現(xiàn)在32/28納米的過程中先后遇到了兩大困難?！蹦罂翟诮邮苡浾卟稍L時(shí)表示，“一個(gè)是在0.13微米節(jié)點(diǎn)時(shí)引入的銅互連工藝，另一個(gè)就是HKMG工藝。”2007年，英特爾公司就率先在45納米節(jié)點(diǎn)引入了HKMG工藝，這就為該公司在進(jìn)入更高世代工藝的過程中減少了很多障礙。

　　在晶圓代工業(yè)內(nèi)，高端工藝的爭(zhēng)奪戰(zhàn)同樣也已經(jīng)打響。今年2月，GLOBALFOUNDRIES和英國ARM公司宣布共同開發(fā)了移動(dòng)設(shè)備用28nmSoC技術(shù)。該技術(shù)基于ARM的Cortex-A9處理器和物理層IP內(nèi)核，并采用了GLOBALFOUNDRIES的 28納米工藝。據(jù)稱，這一工藝采用了HKMG技術(shù)，將在今年下半年開始使用。此外，晶圓代工業(yè)界的另一個(gè)挑戰(zhàn)者三星也將在今年推出HKMG技術(shù)，用于支持 32納米和28納米工藝。

　　中國大陸的芯片制造企業(yè)也沒有放慢追趕的步伐。中芯國際資深研發(fā)副總裁季明華博士在接受記者采訪時(shí)表示，2010年，中芯國際將力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)45納米和40納米技術(shù)的小批量試產(chǎn)。如果這一目標(biāo)成為現(xiàn)實(shí)，西方國家在微電子領(lǐng)域領(lǐng)先中國兩個(gè)世代的思維定式就將不復(fù)存在。