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1、決戰(zhàn)FinFET芯片三星臺積電誰將突圍 目前半導(dǎo)體業(yè)界中，晶圓代工領(lǐng)域最熱門的話題就是高通（Qualcomm）新的手機芯片代工訂單花落誰家？以及蘋果iPhone6的A8芯片后續(xù)動向，韓廠三星與臺廠臺積電之間的新制程競爭，越演越烈，雙方都在20納米（nm）以下制程搶攻訂單，并設(shè)法讓新制程16nm、14nm等世代腳步加速，以求擊敗對手取得關(guān)鍵零組件訂單?！ ∠惹叭窃跔幦Phone6的A8其實失利，蘋果選擇了臺積電，但在2014年初臺積電的20nm良率也還不穩(wěn)定，當時蘋果有回頭跟三星談A8也局部讓三星生產(chǎn)的可能性。 不過，三星決定不積極搶攻20nm，選擇直接
2、攻取14nm制程與蘋果下一代的處理器芯片A9?，F(xiàn)階段14nm的成熟度、進度已經(jīng)不錯，領(lǐng)先臺積電的16nm進度，對于爭取到蘋果下一代的A9處理器有相當高的機會。因此2015年下半年之后可能影響臺積電目前的Apple訂單。 科技新報在蘋果新處理器于半導(dǎo)體圈獲得的資料顯示，1x納米的A9處理器大規(guī)模樣用是2016年的事，未來下一顆20納米制程的蘋果Ax系列處理器，其實還是A8的改良版，姑且稱之為A8X吧?！ ∪欠e極強化零組件與半導(dǎo)體代工事業(yè) 未來韓廠三星的構(gòu)想是，讓該公司原本過度壓寶在智慧型手機上的態(tài)勢，轉(zhuǎn)變成對全球穩(wěn)定的零組件供應(yīng)者，同時連晶圓代工也是一
3、流的穩(wěn)定供應(yīng)者。同時，在規(guī)則上，與設(shè)備廠合作，還有擁有晶圓代工技術(shù)的大廠合作，設(shè)法讓聯(lián)盟的技術(shù)授權(quán)采更開放的態(tài)度，也對臺積電會造成一些影響。 除了日前傳出美國大廠高通新芯片將采用三星的14nmFinFET，繪圖處理器大廠AMD、Nvidia也傳出有意愿使用三星的新制程。 三星目前在14nm已有二個版本，第一版研發(fā)完成，改良版正在開發(fā)中，這是要解決第一版的問題，并縮小Diesize。由于進度比臺積電快，臺積電才因此進行夜鷹計劃，三班制趕進度，不然可能在這個次世代制程無法擊敗三星?！ 「咄ǖ拇_切動向?qū)⑼嘎┬C 根據(jù)半導(dǎo)體業(yè)界的情報，高通既然已經(jīng)在三星投片試產(chǎn)
4、14nm制程芯片，數(shù)量雖然不多，但已經(jīng)是一個好的開始。但會不會繼續(xù)在臺積電維持友好關(guān)系，高通同樣在臺灣也有投片試產(chǎn)新制程，但可能進度沒有在三星的快。由于業(yè)界有其他半導(dǎo)體芯片廠商的失敗經(jīng)驗，高通目前這種多合作夥伴的規(guī)則可能還是得做，但最后會選擇技術(shù)力與穩(wěn)定度高的為主要代工合作夥伴。 換言之，2015年的14nm/16nm等級的競爭，三星有部份領(lǐng)先臺積電的態(tài)勢，但臺積電也積極加速16nm制程，并且提前10nm制程計劃，能否擊退三星，仍需要時間觀察?！ ⊙由扉喿x FinFET的介紹 十多年前，技術(shù)人員便已經(jīng)開始研究與FinFET以及其它與下一代晶體管結(jié)構(gòu)技
5、術(shù)有關(guān)的技術(shù)，不過今年5月份，Intel將這項技術(shù)從陽春白雪的研究室搬到了面向市場和公眾的大舞臺上。雖然他們讓三柵技術(shù)走向前臺的動機未必純潔--從很大程度上看是為了在移動設(shè)備芯片市場向ARM陣營施壓，而不是為了改善電路設(shè)計，減小半導(dǎo)體器件信噪比，推動半導(dǎo)體技術(shù)向前發(fā)展等冠冕堂皇的目的?！ 谋举|(zhì)上說，Intel口中所謂前無古人的三柵技術(shù)，在業(yè)內(nèi)專家的眼里看來其實就是一種徹頭徹尾的FinFET技術(shù)，其與人們已經(jīng)研究了十多年的FinFET并沒有本質(zhì)的區(qū)別。一位專家表示：“其實業(yè)內(nèi)所有的廠商都在開發(fā)FinFET技術(shù)，兩者唯一的區(qū)別就是Intel的那一套鼓動人心的說辭?！?/p>
6、 總的來看，其實包括FinFET在內(nèi)的所有下一代晶體管結(jié)構(gòu)技術(shù)，其革新的思路都是基于全耗盡型溝道的理念。簡單地說，全耗盡溝道技術(shù)令柵極對溝道處形成電場的控制能力大為增強，在柵極的控制下，當器件需要處于關(guān)閉狀態(tài)下時，溝道中所有的載流子均會被耗盡，這樣溝道將不再具備任何導(dǎo)電能力，也就意味著晶體管漏源極導(dǎo)電通路的徹底關(guān)閉?！ ∧敲慈谋M溝道技術(shù)又是如何做到這一點的呢？在傳統(tǒng)的部分耗盡型平面晶體管中，由于漏源極與硅襯底形成反偏的PN結(jié)結(jié)構(gòu)，因此其周圍有耗盡層結(jié)構(gòu)存在，加上溝道的深度有限，這樣溝道處的電場就會受到這些因素的干擾而偏離理想的狀態(tài)。要解決這個問題，可以采用令溝
7、道區(qū)域的硅膜厚度極薄，薄到與溝道的深度相同，并且拉大溝道與漏極反偏結(jié)的距離的方法，來構(gòu)造全耗盡型的溝道區(qū)?！ inFET的解決方法是另溝道從硅襯底表面豎起，形成垂直型的溝道結(jié)構(gòu)（又被人們形象地稱為Fin-鰭片），然后再在鰭片表面構(gòu)造柵極。FinFET的鰭片厚度極薄（如圖2），且其凸出的三個面均為受控面，受到柵極的控制。這樣，柵極就可以較為容易的在溝道區(qū)構(gòu)造出全耗盡結(jié)構(gòu)，徹底切斷溝道的導(dǎo)電通路。 FinFET器件實現(xiàn)了從130nm節(jié)點人們便一直夢寐以求的極高伏安性能。但是這種技術(shù)同時也帶來了新的問題。如何制造符合要求的FinFET器件便是難題之一。應(yīng)用材料公
8、司的高管K
