卡位16/14纳米市场商机

鳍式电晶体(FinFET)将成晶圆厂新角力战场。为卡位16/14纳米市场商机，台积、联电和格罗方德(GLOBALFOUNDRIES)正倾力投资FinFET技术，并各自祭出供应链联合作战策略，预计将于2014～2015年陆续投入量产，让晶圆代工市场顿时硝烟弥漫。

FinFET制程将成晶圆厂新的角力战场。为卡位16/14纳米市场商机，并建立10纳米发展优势，台积电、联电和格罗方德正倾力投资FinFET技术，并已将开战时刻设定于2014?2015年;同时也各自祭出供应链联合作战策略，期抗衡英特尔和三星等IDM的规模优势，让整个晶圆代工市场顿时硝烟弥漫。

鳍式电晶体(FinFET)技术可有效控管电晶体闸极漏电流问题，并提高电子移动率，因而能大幅提升晶片运算效能同时降低功耗，现已成为全球晶圆厂迈向下一个制程节点的唯一途径。一线大厂正纷纷以混搭20纳米制程的方式，加速14或16纳米FinFET量产脚步，抢先圈地市场商机。

其中，IBM授权技术阵营中的联电、格罗方德(GLOBALFOUNDRIES)和三星(Samsung)，皆预计在2014年以14纳米FinFET前段闸极结合20纳米后段金属导线(BEOL)制程的方式达成试量产目标;而台积电为提早至2015年跨入16纳米FinFET世代，初版方案亦可望采用类似的混搭技术，足见此设计方式已成为晶圆厂进入FinFET世代的共通策略。

缩短开发时程　晶圆厂竞逐FinFET混搭制程

由于各家厂商均将FinFET视为下一阶段的制程布局重点，且迈入16/14纳米的起跑点相当靠近，可望打破台积电在28纳米制程一支独秀的局面，使晶圆厂之间的竞争态势更加激烈且胶着。

联华电子市场行销处处长黄克勤表示，14或16纳米FinFET对晶圆代工厂而言系重大技术革新，无论是立体电晶体结构设计、材料掺杂比例、温度和物理特性掌握的难度均大幅攀升;尤其在BEOL方面，要在短时间内将金属导线制程微缩至1x纳米的密度相当不容易，因此各家晶圆厂遂计划在晶圆前段闸极制程(FEOL)先一步导入FinFET，并沿用20纳米BEOL方案，以缩短开发时程和减轻投资负担。

其中，联电、格罗方德和三星已先后在2012年与IBM签订14纳米FinFET合作计划，并分别预定于2014年底~2015年，以14纳米FinFET FEOL混搭20纳米MEOL/BEOL的方式导入量产。

黄克勤认为，混搭方案将是推进半导体制程提早1年演进到1x纳米FinFET的关键布局，不仅能加速设计与测试流程，亦有助控制成本，预估晶圆代工业者初期都将采用此一架构，待技术日益成熟后才会全面升级为纯16或14纳米制程。现阶段，联电已授权引进IBM在半导体材料研究方面的Know-how与技术支援，将用来优化自行研发的14和20纳米混搭制程，将于2015年正式投产。

格罗方德全球业务行销暨设计品质执行副总裁Mike Noonen也强调，该公司将于2014年底抢先业界推出14nm-XM制程，可充分利用现有20纳米设备和技术资源，降低FinFET研发和制造成本，并简化客户新一代处理器的设计难度，尽速实现以立体电晶体结构减轻闸极漏电流的目标，进而延伸摩尔定律(Moore"s Law)至新境界。

此外，台积电近期也宣布2014年量产20纳米后，将提前1年至2015年发表16纳米FinFET制程，业界也预估其第一个量产版本将导入20纳米BEOL混搭方案，才能顺利在短短1年内实现16纳米。由此可见，一线晶圆代工业者在挺进FinFET领域的时间和成本压力下，采用混搭结构已成为一门显学。

除了与同业互尬FinFET制程量产速度外，台积电亦考量纯晶圆代工厂进入高投资、高技术门槛的FinFET世代后，与整合元件制造商(IDM)的竞争将更为激烈，因此正积极筹组大联盟(Grand Alliance)，串连矽智财(IP)、半导体设备/材料，以及电子设计自动化(EDA)供应商等合作夥伴的力量，强化其在FinFET市场的竞争力。

台积电董事长暨总执行长张忠谋提到，今年台积电虽屡创季营收新高，但第四季因客户调整库存可能出现微幅下滑的情形。

台积电董事长暨总执行长张忠谋坦言，随着一线晶圆厂纷纷于2015年进入14或16纳米FinFET制程后，台积电将面临更大的竞争压力，特别是来自三星、英特尔等IDM大厂的威胁力道最剧，必须提早发动因应策略。

由于FinFET技术更复杂、投资金额也更巨大，晶圆代工厂很难再以孤军奋战的策略进行研发，因此台积电正如火如荼组织产业同盟，目前已与益华电脑(Cadence)、明导国际(Mentor Graphics)等EDA工具商，以及安谋国际(ARM)和Imagination等IP业者达成共识，未来将共同在台积电开放创新平台(OIP)上挹注创新技术能量，加速优化16纳米FinFET制程。

张忠谋认为，产业大联盟重要性在于相互融合不同厂商的长处，以研制最出色的制程解决方案，这将是台积电与IDM较劲最关键的优势。除联合异业夥伴共同出击外，台积电在今明两年都将以95?100亿美元的高额资本支出，不断扩充FinFET研发团队和产能，现已与大客户展开合作，抢先掌握许多16纳米FinFET设计定案(Tape Out)。

张忠谋也强调，在FinFET时代，台积电以晶圆代工厂的定位与IDM角逐市场还算有竞争力，但比较辛苦;若以产业大联盟的方式将非常有竞争力，有信心能提供更完整的制程服务和更高品质的晶片。

确保与IBM合作有成　联电紧握14/10nm主导权

至于联电近期则进一步扩大与IBM的合作计划，全力冲刺14和10纳米FinFET制程量产。不过，联电也不忘记取当初发展0.13微米时，授权IBM方案却面临量产窒碍难行，反遭台积电大幅超前进度的教训;此次在14/10纳米的合作仅将采用IBM基础技术平台与材料科技，并将主导大部分制程研发，以结合先进科技和具成本效益的量产技术，避免重蹈覆辙。

联电执行长颜博文认为，联电2013年第二季整体营运表现优于预期，而第三季也可望延续成长动能。

联电执行长颜博文表示，随着IC设计业者对于更新、更先进技术的需求日益增高，联电日前已宣布加入IBM 10纳米FinFET互补式金属氧化物半导体(CMOS)技术联盟，将与IBM协同努力，克服现阶段的研发障碍。

事实上，格罗方德和三星在14纳米FinFET制程发展方面，亦与IBM有相当密切的合作往来，因而引发业界对联电难以突显制程差异性的疑虑。此外，法人也忧心联电和IBM共同推动0.13微米制程的失败情形重演，更对IBM的前瞻制程科技抱持“中看不重用”的怀疑，担心联电无法在2015年的1x纳米FinFET市场争取有利位置。

对此，颜博文回应，过去联电在0.13微米落后对手肇因于未与IBM明确分工，因此，未来发展14和10纳米制程，联电将导入IBM的FinFET基础制程平台与材料科技，加速复杂立体结构的FinFET技术成形，同时根据客户需求自行开发衍生性的量产方案，以结合两家公司各自的技术能量，加快产品上市时程，并提高制程独特性与市场竞争力。

据悉，联电将积极争取14/10纳米FinFET制程主导权，除持续扩充相关制程设备与验证分析解决方案的第三方合作夥伴阵容外，今年规画15亿美元资本支出中，亦将投入三分之二建置28纳米以下制程，可见其高度看重FinFET技术投资。 颜博文强调，相较于其他对手投注大量资源发展20纳米，联电将跳过此一制程节点，集中火力抢攻14纳米FinFET技术，并将同步启动10纳米FinFET研究计划，让资本支出与研发资源发挥最大效益。

确定不玩20纳米联电集中火力攻FinFET

由于20纳米研发所费不赀，加上市场需求仍不明朗，因此联电已计划跨过20纳米节点，加速挺进更具投资效益的14纳米FinFET世代，以与台积电、格罗方德和三星一较高下。

黄克勤分析，20纳米制程带来的效益将不如从40纳米演进至28纳米的水准，且须导入双重曝光(Double-patterning)方案，势将增加一笔可观花费，已使处理器业者的导入意愿开始动摇;再加上主要晶圆代工业者皆规画在2015年推出16或14纳米FinFET制程，在多方权衡之下，联电遂决定放缓20纳米投资，专心克服14纳米FinFET牵涉的材料掺杂、测试验证和晶圆前后段混搭制程等技术挑战，以因应即将到来的FinFET市场卡位战。

黄克勤强调，英特尔(Intel)率先投入FinFET制程量产，大幅提高处理器效能并降低功耗，近来在行动装置品牌市场已有不错成绩;一旦其市占持续攀升，势将影响高通(Qualcomm)与相关晶圆代工供应链的投资计划，并加速制程研发步调，以免技术差距持续被拉大。因应此一趋势，联电遂倾向将资源集中在FinFET技术上，并跳过20奈米制程发展。

除联电缩手20奈米以确保将钱用在刀口上，三星和格罗方德也未提出明确的20奈米发展计划，唯独台积电仍倾力发展，因而引发业界对其未来产能将过剩的疑虑。

对此，分析师认为，台积电强推20奈米，系维持先进制程Time to Market的领先脚步，且因20奈米能沿用部分28奈米设备，并与下一阶段16奈米FinFET互补，就长期发展来看有其投资必要性;而且从晶片商的投片计划来看，大多会与晶圆厂合作好几代的产品，台积电只要取得1?2家处理器厂大量投片，对其未来巩固市占率和营收都相当有帮助。