半導體工藝向14/16nm FINFET大步前進

幾乎所有繼續依靠先進半導體工藝來帶給自己芯片性能與功耗競爭優勢的廠商，紛紛將自己的設計瞄準了即將全面量產的FINFET技術。在這一市場需求推動下，似乎20nm這一代，成為很多代工廠眼中的雞肋，巴不得直接跨越20nm，直奔16/14nm的FINFET。

除去已經量產兩年的Intel之外，代工業的老大臺積電（TSMC）是最可能第一個提供FINFET服務的代工廠，他們瞄準的工藝是16nm，而他們計劃推出的時間是2014年試產，2015年大規模量產。在Intel遲遲沒有推出自己的22nm的智能手機AP SoC之際，誰會做出第一個FINFET 智能手機AP，也許還真是個未知數。

比起16nm FINFET，TSMC現在主打制程是20nm，他們不希望直接跳過20nm或者僅僅將20nm當作跳向16/14nm FINFET的過渡。TSMC中國區業務發展副總經理羅鎮球介紹，20nm這代工藝有技術和市場兩方面的價值。市場方面，很多客戶還是希望推出20nm產品以期早一點確立競爭優勢。雖然20nm因為多次曝光等技術，已經不太可能從工藝上壓縮成本了，但是相比現在的28nm，20nm在性能上可以提升10%-15%，功耗方面可以降低20%-25%，面積方面則是接近50%的縮減，由此帶來的半導體芯片競爭優勢還是非常明顯的，這也是很多客戶非常希望選擇的主要原因。比如賽靈思高級副總裁兼亞太區總裁湯立人就表示，20nm可以讓他們更早提供高性能FPGA給客戶，而且對賽靈思而言，20nm這種工藝也許會長期采用，成為平面制造未來最主流的產品工藝選擇。

技術方面則是為FINFET積累經驗，無論是對于Intel，還是TSMC，還是I B M聯盟里的各家廠商，16/14nmFINFET最大的挑戰還是3D工藝帶來的完全不同的工藝流程。羅鎮球說了一句很實在的話就是，真正的挑戰從來不是你能預計到的挑戰，而是當你真正面對之后遇到的未知的問題。對TSMC來說，他們向FINFET邁進之路分兩步，先是在20nm這個節點改善后端技術，然后再在16nm改善前端，希望以分兩步的方式，讓16nm FINFET的到來變得更平穩些。

目前FINFET技術的需求很旺盛，但市場和技術成熟度方面還需要更多的路要走。談到FINFET帶來的優勢，羅鎮球介紹，一個最直觀的例子是智能手機的芯片，用TSMC的20nmSoC技術和未來的16nmFINFET技術相比，后者的待機時間在設計優化出色的前提下可以延長一天。為了提供不同客戶的需求，TSMC雖然 16nm和20nm一樣，都只提供一種工藝，但是會提供不同的庫來滿足不同客戶的產品性能需求，這點類似于28nm時提供的多種工藝。

除了工藝技術之外， 半導體產業的競爭已逐漸演變成產業鏈及生態系統的競爭。羅鎮球表示，臺積電絕不與客戶競爭，而是與客戶及其他合作伙伴一起，完善整個集成電路行業的生態系統，努力提高整個產業鏈的效率， 例如我們倡議的OIP開放式創意平臺， 就是結合了上百家行業內的伙伴公司， 形成大聯盟， 協助客戶更快的使用新的工藝，提高客戶產品的競爭力， 加速推出產品并贏得市場份額。臺積電承諾持續不斷的保持技術領先，卓越制造， 服務到位， 成為最值得客戶信賴的技術和產能的提供者。

另一家臺灣的代工廠UMC則選擇跳過20nm制程，而直接進軍14nm。因為UMC的布局是配合IC設計業對node（制程節點）的選擇。因為成本優勢不明顯，20nm的一些優勢用28nm也可以搞定。因此一些客戶會直接跳到14nm去。UMC客戶工程暨硅智財研發設計支援副總經理簡山傑稱，UMC通過和IBM合作來縮短研發時程和學習曲線，達到加速上市量產，14nm制程計劃于2014年第四季度推出，2015年底或2016年初推出10nm。