标簽：IC制造

據台灣地區媒體報道(dào)，爲了幫台積電3納米廠解決用水問題，台灣地區内政部營建署昨（3）日表示，台南永康再生水廠統包工程已決标，預計2020年將(jiāng)可完工，預計每日供應南科台南園區1.55萬噸再生水。

此外，安平再生水廠目前也正在協商用水契約，預計2021年通水，每日可挹注3.75萬噸用水。

台積電3納米投資計劃繼通過(guò)環評審查，也解決關鍵用水供應，意謂台積電在南科晶圓18廠的第四到六期新廠興建，可望在今年動工，并如期在2022年量産，成(chéng)爲全球第一家提供3納米晶圓代工服務的業者，全力沖刺生産人工智能(néng)（AI）芯片，爲全球半導體産業寫下新紀元。

鴻海集團力拼半導體生産确認 ! 近日，鴻海旗下旗下子公司夏普 (SHARP) 宣布，包括物聯網電子裝置和雷射事(shì)業等將(jiāng)獨立成(chéng)爲 100% 的控股子公司，并且預計在 2019 年 4 月 1 日生效。由于日前已經(jīng)有外媒傳出鴻海位力拼半導體生産事(shì)業，傳聞將(jiāng)把夏普進(jìn)行拆分，將(jiāng)有半導體生産經(jīng)驗的部門拆分之後(hòu)，進(jìn)一步與鴻海母集團合作。如今，夏普正式證實了該項傳聞。

根據夏普表示，本次拆分的部門分别爲夏普福山半導體 （SFS） 和夏普福山雷射 （SFL）。 其中，福山半導體主要以生産半導體、應用裝置組件、光學(xué)裝置和高頻裝置等産品爲主。至于，福山雷射則是負責雷射和相關裝置組件産品。而該項拆分的動作，預計將(jiāng)在 2019 年的 4 月 1 日完成(chéng)，兩(liǎng)個部門各自成(chéng)立新的子公司。之後(hòu)，在與母集團鴻海或其他企業合作，進(jìn)行相關半導體産品研發(fā)及生産的工作。

夏普表示，在物聯網電子裝置事(shì)業上，2017 年全年的營收爲 4,915 億日圓，其營業利潤則是達到 51 億日圓。而未來由于在物聯網及 8K 顯示的發(fā)展上，半導體産品會是其中的關鍵點。而且，鴻海集團總裁郭台銘也曾經(jīng)表示，鴻海全力發(fā)展工業物聯網的架構下，需要大量的半導體産品的支持，因此鴻海一定會切入半導體領域發(fā)展。

據了解，鴻海爲了力拼半導體産品的研發(fā)與生産，目前已經(jīng)組了百人團隊，從半導體的設計到制造都(dōu)有涉獵，未來自行研發(fā)及生産工業互聯網所需要大量的芯片，包括感知芯片、傳統應用芯片等。而對(duì)于鴻海在半導體市場的布局，外界都(dōu)保持着觀望的态度。原因是目前在中國(guó)全力發(fā)展半導體産業的情況下，相關的半導體人才早就被其他企業給吸納，鴻海還(hái)能(néng)有多少人才讓人質疑。

另外，電子代工起(qǐ)家的鴻海，其企業文化與生态與半導體企業截然不同。因此，要到鴻海旗下的半導體事(shì)業工作，勢必有需要轉換心态的準備，這(zhè)方面(miàn)也是鴻海發(fā)展半導體産業的困難性。

至于，鴻海的半導體事(shì)業會不會成(chéng)爲其他半導體企業的競争對(duì)手。外界評估，就目前鴻海需求的部分多數在工業務聯網或 8K 顯示領域上的産品，這(zhè)部分會以現階段的成(chéng)熟制程爲主。相較目前處理器、繪圖芯片所需要的高端制程部分，相關的重疊性不大，所以短期内也不會成(chéng)爲相關企業先進(jìn)制程上的競争對(duì)手。

晶圓代工廠商的先進(jìn)制程競賽如火如荼來到7nm，但也有晶圓代工廠商就此打住，聯電將(jiāng)止于12nm制程研發(fā)，GlobalFoundries宣告無限期停止7nm及以下先進(jìn)制程發(fā)展。一直以來，半導體産業爲延續摩爾定律每隔18～24個月集成(chéng)電路便爲晶體管數目和性能(néng)將(jiāng)翻倍提升而努力，10nm及以下先進(jìn)制程成(chéng)本有多高？讓晶圓代工老二、老三的GlobalFoundries和聯電紛紛打消發(fā)展念頭。

一直以來半導體産業奉摩爾定律爲圭臬，努力將(jiāng)線寬縮小，以便在芯片上塞入更多晶體管，雖然晶圓代工價格也因制程微縮而随之上升，但越精細的制程技術除了能(néng)切割出更多芯片外，也能(néng)提升産品效能(néng)和降低功耗，在良率控制得宜下，往往還(hái)是能(néng)獲得追求極緻産品表現的客戶采用，且随着經(jīng)驗累積和設備攤提，將(jiāng)會讓現下先進(jìn)制程技術成(chéng)本持續下探，進(jìn)而吸引更多新産品和新應用導入。

但在物理極限下，先進(jìn)制程微縮變得越來越困難，技術難度提高讓晶圓代工廠的資本支出跟着增加，關鍵的微影制程爲持續微縮瓶頸所在，相關設備成(chéng)本也最爲高昂，使得投入的晶圓代工廠商與客戶減少。

晶圓代工廠商的最大難關－微影技術

微影技術透過(guò)紫外光當光源，將(jiāng)繪制在光罩上的電路圖形微縮投影至塗布光阻的晶圓上，再經(jīng)過(guò)曝光顯影蝕刻去除光阻等過(guò)程，在晶圓産生集成(chéng)電路。随着制程微縮線寬縮小，光罩也變得更爲精細，光源波長(cháng)也需變短，以避免繞射效應産生。

過(guò)去紫外光波長(cháng)一路從365nm進(jìn)展到目前以ArF氣體雷射達到193nm，ArF 193nm曝光機原理上可制作的最小線寬爲48nm，加上浸潤式微影與多重曝光的搭配，衆晶圓代工廠的制程辛苦走到7nm節點，采用多重曝光技術僅能(néng)做單一方向(xiàng)微縮，無法做2個方向(xiàng)的微縮，影響單位面(miàn)積下所能(néng)容納的晶體管數量，加以所需光罩數與制程數大幅增加，以往随着制程微縮，每芯片成(chéng)本随之下降情況已不複見。

當制程微縮圖形變得複雜，曝光次數需增加，光罩成(chéng)本也就跟着飙高；根據eBeam Initiative調查，廠商到7～10nm節點光罩層數平均來到76層，甚至有廠商來到逾100層，這(zhè)也代表光罩成(chéng)本激增，到7nm制程節點已非一般中小型IC設計廠商所能(néng)負擔。
 
波長(cháng)更短的極紫外光(EUV)成(chéng)爲7nm以下制程的另一解方，以Samsung已導入EUV 的7nm LPP制程爲例，光罩模塊總數減少約20%。

昂貴的解方EUV

EUV雖能(néng)減少光罩，并能(néng)降低生産周期(Cycle Time)和晶圓缺陷問題，但EUV設備所費不赀，ArF浸潤式曝光機價格已要價約5,600～6,200萬美元，EUV曝光機價格1台更是上看1.2億美元，大幅墊高晶圓代工廠商資本支出，而EUV波長(cháng)極短，能(néng)量很容易被材料吸收，光罩須重新設計爲反射式，成(chéng)本也較爲昂貴，EUV光源要達到250W和每小時單位産出125片(WPH)，才能(néng)達到半導體廠商量産最低要求，目前ASML已突破此要求，但相較目前浸潤式曝光機可達每小時250片(WPH)的産出而言，仍有很大努力空間。

EUV本身也還(hái)有光罩薄膜和光阻劑等挑戰待突破，因此台積電目前7nm制程仍使用193i進(jìn)行四重曝光(4P4E)，預估第二代7nm制程才會在部分Layer使用EUV。

IC設計與品牌商同樣面(miàn)對(duì)的成(chéng)本高牆

除了光罩，IP授權與人事(shì)研發(fā)成(chéng)本随着最先進(jìn)制程導入，成(chéng)本更是節節升高，綜合EETAsia與Semico估計，一般SoC IP授權與人事(shì)費用約1.5億美元，而7nm將(jiāng)較10nm多出23%來到1.84億美元，5nm節點更將(jiāng)來到2～2.5億美元。

對(duì)IC制造與IC設計商而言，7nm以下制程越來越少有廠商玩得起(qǐ)。

從終端芯片來看，可能(néng)對(duì)芯片成(chéng)本的提升更有感，以每年搭載最先進(jìn)制程芯片的Apple iPhone爲例，2018年新機iPhone XS Max搭載7nm制程A12 Bionic處理器，成(chéng)本來到72美元，較2017年搭載10nm制程的A11 Bionic再貴上8%；而光芯片成(chéng)本已直逼中階智能(néng)型手機80～120美元整體BOM Cost。
 
智能(néng)型手機的行動運算、服務器、繪圖與資料中心等領域，仍受益于芯片微縮計算機運算效能(néng)提升與耗電降低的好(hǎo)處，但當成(chéng)本也節節升高，并不是所有廠商都(dōu)奮不顧身投入.

目前宣告産品采用7nm的廠商Apple、Samsung、華爲、NVIDIA與AMD等廠商若非前幾大智能(néng)型手機品牌就是CPU/GPU重要大廠，爲了産業上的領先地位，價格敏感度也較低，也有較大生産量，才能(néng)分攤光罩、設計與制造等成(chéng)本；當客戶群集中在少數，對(duì)非前幾大晶圓代工廠商而言，持續進(jìn)行先進(jìn)制程的投資，後(hòu)續産能(néng)若無法填補，將(jiāng)面(miàn)臨極大的财務風險，這(zhè)也是爲何聯電和GlobalFoundries紛紛在這(zhè)場奈米競賽停止腳步，以獲利爲優先。

今年8月底Globalfoundries公司(簡稱GF）突然宣布停止7nm及以下工藝的研發(fā)、制造，受此影響AMD公司宣布將(jiāng)7nm訂單全部交給台積電代工。GF公司停止7nm工藝代工影響的不隻是AMD公司，還(hái)有一個重要客戶IBM，後(hòu)者的Power 9處理器使用的也是GF的14nm工藝，因此IBM也要尋找新的代工廠了。

早前有消息稱IBM也選擇了台積電的7nm代工Power處理器，不過(guò)IBM、三星今天聯合宣布擴大戰略合作關系，三星將(jiāng)使用7nm EUV工藝爲IBM代工Power處理器。

作爲OpenPower及IBM研究聯盟的一員，三星在半導體工藝方面(miàn)跟IBM已經(jīng)合作至少15年了，三星的FinFET工藝技術也同樣受益于IBM技術，今天雙方的合作還(hái)將(jiāng)擴展到下一個十年，IBM選擇三星代工未來的Power處理器。

根據雙方的合作信息，IBM將(jiāng)使用三星的7nm EUV工藝生産未來的Power處理器及其他HPC産品，該工藝今年10月份才量産，三星表示7nm LPP工藝可以減少20%的光學(xué)掩模流程，整個制造過(guò)程更加簡單，節省了時間和金錢，又可以實現40%面(miàn)積能(néng)效提升、性能(néng)增加20%、功耗降低50%目标。

不過(guò)三星與IBM的合作還(hái)缺少細節，目前的Power 9使用的是14nm工藝，依然由GF代工，下一代的Power 10處理器規劃使用10nm工藝，再下一代的Power 11月才會使用7nm工藝，由于代工廠的變動，現在不确定IBM是跳過(guò)10nm節點直接上7nm還(hái)是會繼續使用10nm工藝。

對(duì)三星來說，由于台積電幾乎壟斷了所有7nm工藝訂單，現在獲得IBM這(zhè)個大客戶對(duì)他們擴展代工業務至關重要，而與IBM的合作也會成(chéng)爲三星7nm EUV工藝的廣告宣傳，未來可以從台積電那裡(lǐ)搶更多的客戶了。

12月18日，江豐電子發(fā)布公告，將(jiāng)在惠州投資建設濺射靶材及濺射設備關鍵部件産業化項目。

公告顯示，江豐電子與惠州仲 恺高新區東江高新科技産業園管理委員會（以下簡稱“東江科技園”） 于2018年12月18日在惠州簽訂了《項目投資意向(xiàng)書》，拟約定公司在東江科技園内注冊設立獨立企業法人，并由該企業法人投資建設濺射靶材及濺射設備關鍵部件産業化項目。

根據協議，這(zhè)次拟建項目名稱爲濺射靶材及濺射設備關鍵部件産業化項目，項目選址位于惠州仲恺（國(guó)家級）高新技術産業開(kāi)發(fā)區内的工業用地，用地面(miàn)積約2.47 萬平方米（最終以國(guó)土部門實際挂牌面(miàn)積爲準）。

江豐電子表示，如本次合作簽訂并履行正式協議，開(kāi)展濺射靶材及濺射設備關鍵部件産業化項目的投資建設，將(jiāng)對(duì)公司未來發(fā)展具有積極意義，有利于公司實施戰略發(fā)展規劃，進(jìn)一步增強公司的綜合競争力和盈利能(néng)力。

公告亦提示稱，本意向(xiàng)書僅爲框架意向(xiàng)約定，系雙方建立合作關系的初步意向(xiàng)，爲各方進(jìn)一步讨論的基礎，截止公告披露之日，雙方尚未開(kāi)展具體的合作事(shì)宜，項目的具體實施尚需進(jìn)一步洽談，雙方能(néng)否就具體項目達成(chéng)合作并簽署正式協議存在一定的不确定性。

據了解，濺射靶材是超大規模集成(chéng)電路制造的必需原材料。資料顯示，江豐電子專業從事(shì)超大規模集成(chéng)電路芯片制造用超高純金屬材料及濺射靶材的研發(fā)、生産和銷售，2017年6月上市。