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从三星虎口夺食!台积电持续独占苹果订单的秘诀

52RD.com 2018年10月8日 集微网            参与:4人 我来说两句
  

1931年出生的张忠谋先生是半导体领域罕见的“奇才”,其开创晶圆代工(Foundry)模式,成就一批批IC设计厂商,张忠谋也由此一路见证了全球IC产业的兴起。虽然张忠谋于今年6月5号正式退休,但是他对半导体产业的发展趋势仍有着不可低估的预判。

数日前,在台积电一次内部沟通会上,张忠谋展望未来全球半导体产业发展有5个比较大的推动力量,分别为第一个是中国市场,第二个是光刻的EUV技术,第二是2.5D和3D的封装,第四个是AI,第五个是特殊材料和RI。其中也有台积电未来持续经营的方向。

台积电南京有限公司总经理罗镇球表示,台积电是一个对技术追求非常执著的公司,在过去30多年时间里,台积电一直在追求技术,从二零零几年开始进入了无人区,一直摸索前行,包括未来的2.5D封装、3D封装,还有EUV技术。

7nm之后,并非是突破5nm

台积电最早是从2微米、3微米开始做,如今在10nm之后,最新的7nm工艺也已量产出货,苹果新推出的A12仿生处理器就是由台积电独家代工制造。

A12处理器基于台积电7nm工艺制程生产,与之前的10nm FinFET制程相比,7nm FinFET实现1.6倍的逻辑密度,20%的速度提升,以及40%的功率减少。台积电预计,今年底可以看到有50个客户的产品导入台积电7nm工艺;在7nm之后,台积电将要突破并量产的工艺制程并不是5nm,而是 N7plus

罗镇球透露,在7纳米后,台积电在开发另一个更先进的工艺,叫N7plus,会用EUV。用EUV技术做出7纳米的plus,可以比7纳米制程还要再缩小,到目前为止它的良率已经跟7纳米的工艺很接近了。

目前半导体制程的主流光源是氩氟雷射,波长为 193 纳米,当晶体管尺寸已微缩到几十纳米时,就像用一支粗毛笔写蝇头小字一般,生产起来有点力不从心。而极紫外光的波长仅有 13.5 纳米,这也使得 EUV光刻机成为了攻克7nm之后、5nm甚至更高制程工艺的关键。

2.5D迈向3D,CoWoS是关键

从广义来看,摩尔定律是不会停止,现在系统级封装讲的是堆叠,把不同的IC堆叠起来是立体的,以单位空间看芯片中的晶体管数仍以持续不断的倍数增加,这正是2.5D、3D封装带来的应用趋势。

罗镇球表示,我们已经有2.5D封装的集成产品,现在做3D的封装,就是把两个CoWoS开始做堆叠,或者是四片CoWoS做堆叠,这种异质性的堆叠,已经有很好的进展。

据了解,CoWoS 3D 封装技术和InFO一样,客户能够在单个器件上混合使用多个硅片,达到比传统单片 IC 更高的集成度级别和容量,3D-IC 也将成为替代单片 IC 设计的可行主流解决方案。

以5G为例,现在5G手机已经在做了,5G芯片涉及的频宽多,天线会很复杂,需要有更多集成化设计,台积电会采用有一种晶圆级扇出式封装天线(InFO-AiP)技术,号称外观尺寸可缩小10%,天线增益可提高40%

也正是因为InFO工艺,台积电才能长期独占苹果iPhone订单。据熟悉台积电的人士透露,台积电正将这一优势持续拉大,未来苹果两代新iPhone的芯片订单也都会由台积电独供。

而三星为什么长期无缘新iPhone芯片订单?上述人士表示,按三星的堆叠技术应用,整个产品会越来越小,而iPhone要求更薄,台积电的堆叠技术正符合iPhone的预期,再加上异质性的整合,整个产品性能会更领先一步。当前系统级封装最重要的产品标准,不再是以线宽微缩为标准,如果没有功能整合,没有异质性整合是很难领先的。

罗镇球表示,我们正在封装上想办法克服5G芯片面临的问题,让5G通讯能尽快实现,这需要能很快封装到像手机这样的大小产品中去,而且它的性能要更好,我们在2.5D/3D封装上持续努力,已经有很好的进展。

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