半導體產業年度盛會,2011年SEMICON Taiwan,9月7日起在台北舉行三天。570家參展廠商、1200個攤位,加上預先報名的參觀者較去年成長34%,預估今年將吸引超過7.5萬人參觀。
主辦單位SEMI分析全球半導體設備及材料市場指出,台灣在半導體設備蟬聯全球最大單一市場排名。預計在2011 及 2012 年皆有超過 100 億美元的設備資本支出。材料方面,今、明兩年也將採購近100 億美元,有機會望超越日本,成為最大的材料消費市場。
圖說:半導體設備與材料的採購力道,蝴蝶效應般,預告著產業脈動。晶元光電、意法半導體、台積電、日月光、京元電子、美商應材、先進科材等業者代表,提出對產業前景和技術發展的看法。
半導體設備市場在歷經 2010 年資本支出 148%的大幅成長後,預計 2011 年仍有 12%的成長態勢,達443 億美元。2011下半年採購力道未見明朗,SEMI預估2012年將略降至430~440 億美元之間。半導體材料市場,2011 年和 2012 年分別將達到 460 億美元及 476 億美元的規模。
全球2011年設備支出預測
全球2011年材料支出預測
台積電 20奈米緊鑼密鼓
圖說:台積電 (TSMC) 研發副總經理林本堅 (Burn J. Lin ) 表示,考量市場需求,技術推出的時間,是很重要的。
台積電20奈米,決定用既有的微影設備,以浸潤式微影技術,重複曝光的做法。極紫外光微影製程(Extreme UV Lithography)與多電子光束無光罩微影技術(multiple-e-beam maskless lithography) 兩個陣營都沒有趕上台積電20奈米的腳步。
台積電 (TSMC) 研發副總經理林本堅 (Burn J. Lin ) 出席Semicon Taiwan 2011展前記者會,說明該公司先進製程藍圖與微影製程的抉擇。他表示,目前台積電20奈米即將進入量產,步伐緊湊。由於考量市場需求,技術推出的時間很重要,EUV與MEB兩個陣營都沒有趕得上台積電20奈米製程推出的腳步。接下來,就看14奈米是否能夠趕得上。
林本堅指出,28奈米採浸潤式微影技術,是單次曝光的最後一代。由於考量市場需求及掌握時效,因此,台積電決定採既有設備、以浸潤式微影技術、重複曝光 (double patterning) 的方式,推出20奈米製程技術服務客戶。這麼作的好處是,設備是現有的,不必等,但缺點是,多次曝光使得成本提高。不過,林本堅強調,台積電認為把握時間很重要,因為市場確實有需求。
林本堅表示,往14奈米世代推進,上述兩種技術解決方案都還有機會,他也會平行地注意兩個陣營的進度與突破,但如果還是趕不上,台積電可能還是會用浸潤式的工具,搭配多重曝光的做法。
目前台積電28奈米製程試產中,預計2012年初開始量產。目標是從28, 20, 14, 10奈米,每2年向前推進一代。
TSMC與Intel,技術實力比一比
圖說: 讓台積電的技術得以跟世界大廠平起平坐的關鍵人物,台積電研發資深副總蔣尚義,,從三方面比較台積電( TSMC ) 與英特爾( Intel )的技術實力,很令人服氣。
台積電 (TSMC) 與英特爾 (Intel )的製程能力比一起,台積電 (TSMC )研發資深副總蔣尚義認為,若從電晶體(transistor)、內導線(Inter-connect),以及集積密度(density) 三方面比較,Intel在電晶體的表現上勝出,TSMC在第二項比Intel好,第三項則比Intel,好很多。
蔣尚義指出,Intel 在過去二、三十年,電晶體做得比誰都好。但是在內導線上,就做得不太好。他表示,台積電除了在內導線可以做得比Intel好,講到如何掌握微縮技術,在晶圓上做出更多的晶片,把集積密度做到極致,這方面台積電更是比Intel好很多。
台積電 (TSMC )研發資深副總蔣尚義表示,2012年初必須確定14奈米製程採用的設備與材料,在最關鍵也最挑戰的微影製程上,如果EUV及MEB兩大陣營的技術仍無法交出令人滿意的成績,在製程速率、成本及良率等條件下,通過考驗,那麼結果可能還是維持著跟20奈米一樣的做法,沿用目前微影設備,以多重曝光(multiple patterning)方式進行。
他表示,14奈米的生產時程,大約在2015年。但研發部門的時間必須要往前推,所以明 (2012) 年初就會開始。在設備與材料的選擇上,研發走哪一條路,未來生產就是哪一條路,蔣尚義指出,不能等到2014年或2015年,才來做決定14奈米的生產製造方式,台積電必須在明年初就做出決定。
每天都關心著,兩個技術陣營做得怎麼樣?雖然前一陣子很多人看好EUV陣營,但蔣尚義說,「EUV是落後原來的目標很多」。
也有人說,MEB陣營很可能會以黑馬姿態,在20奈米、14奈米以下出線。蔣尚義分析,MEB的研發陣營是比較委屈的,因為,投入EUV的經費,遠遠超過MEB,可能十倍還不止,在資源有限的前提下做研發,又要被時間追殺,投入MEB技術開發的團隊,壓力大之外,還多了巧婦難為的苦。
蔣尚義同意,如果明年初,台積電終究還是決定繼續沿用既有的微影設備,搭配重複曝光的做法,不但價格昂貴,而且製程時間也會拉長。
據了解,台積電一個月前,已經展開ASML微影機台的裝機與驗證,這部重達50公噸、以四架波音747載到台灣的微影設備,嬌貴得很。早在半年前,TSMC就已經先買了專用的特殊起重機,為裝機做準備,光是起重機的造價就達180萬美元,折算新台幣,超過5千萬元。
但這部微影設備的動作還是太慢,每小時只能完成5-6片晶圓,離台積電每小時至少100片的目標,還有一大段距離。