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1、決戰(zhàn)FinFET芯片三星臺(tái)積電誰(shuí)將突圍 目前半導(dǎo)體業(yè)界中，晶圓代工領(lǐng)域最熱門(mén)的話(huà)題就是高通（Qualcomm）新的手機(jī)芯片代工訂單花落誰(shuí)家？以及蘋(píng)果iPhone6的A8芯片后續(xù)動(dòng)向，韓廠(chǎng)三星與臺(tái)廠(chǎng)臺(tái)積電之間的新制程競(jìng)爭(zhēng)，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(duì)手取得關(guān)鍵零組件訂單。 先前三星在爭(zhēng)取iPhone6的A8其實(shí)失利，蘋(píng)果選擇了臺(tái)積電，但在2014年初臺(tái)積電的20nm良率也還不穩(wěn)定，當(dāng)時(shí)蘋(píng)果有回頭跟三星談A8也局部讓三星生產(chǎn)的可能性?！ 〔贿^(guò)，三星決定不積極搶攻20nm，選擇直接
2、攻取14nm制程與蘋(píng)果下一代的處理器芯片A9?，F(xiàn)階段14nm的成熟度、進(jìn)度已經(jīng)不錯(cuò)，領(lǐng)先臺(tái)積電的16nm進(jìn)度，對(duì)于爭(zhēng)取到蘋(píng)果下一代的A9處理器有相當(dāng)高的機(jī)會(huì)。因此2015年下半年之后可能影響臺(tái)積電目前的Apple訂單。 科技新報(bào)在蘋(píng)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(lái)下一顆20納米制程的蘋(píng)果Ax系列處理器，其實(shí)還是A8的改良版，姑且稱(chēng)之為A8X吧。 三星積極強(qiáng)化零組件與半導(dǎo)體代工事業(yè) 未來(lái)韓廠(chǎng)三星的構(gòu)想是，讓該公司原本過(guò)度壓寶在智慧型手機(jī)上的態(tài)勢(shì)，轉(zhuǎn)變成對(duì)全球穩(wěn)定的零組件供應(yīng)者，同時(shí)連晶圓代工也是一
3、流的穩(wěn)定供應(yīng)者。同時(shí)，在規(guī)則上，與設(shè)備廠(chǎng)合作，還有擁有晶圓代工技術(shù)的大廠(chǎng)合作，設(shè)法讓聯(lián)盟的技術(shù)授權(quán)采更開(kāi)放的態(tài)度，也對(duì)臺(tái)積電會(huì)造成一些影響?！ 〕巳涨皞鞒雒绹?guó)大廠(chǎng)高通新芯片將采用三星的14nmFinFET，繪圖處理器大廠(chǎng)AMD、Nvidia也傳出有意愿使用三星的新制程?！ ∪悄壳霸?4nm已有二個(gè)版本，第一版研發(fā)完成，改良版正在開(kāi)發(fā)中，這是要解決第一版的問(wèn)題，并縮小Diesize。由于進(jìn)度比臺(tái)積電快，臺(tái)積電才因此進(jìn)行夜鷹計(jì)劃，三班制趕進(jìn)度，不然可能在這個(gè)次世代制程無(wú)法擊敗三星。 高通的確切動(dòng)向?qū)⑼嘎┬C(jī) 根據(jù)半導(dǎo)體業(yè)界的情報(bào)，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(gè)好的開(kāi)始。但會(huì)不會(huì)繼續(xù)在臺(tái)積電維持友好關(guān)系，高通同樣在臺(tái)灣也有投片試產(chǎn)新制程，但可能進(jìn)度沒(méi)有在三星的快。由于業(yè)界有其他半導(dǎo)體芯片廠(chǎng)商的失敗經(jīng)驗(yàn)，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(huì)選擇技術(shù)力與穩(wěn)定度高的為主要代工合作夥伴?！ Q言之，2015年的14nm/16nm等級(jí)的競(jìng)爭(zhēng)，三星有部份領(lǐng)先臺(tái)積電的態(tài)勢(shì)，但臺(tái)積電也積極加速16nm制程，并且提前10nm制程計(jì)劃，能否擊退三星，仍需要時(shí)間觀(guān)察?！ ⊙由扉喿x FinFET的介紹 十多年前，技術(shù)人員便已經(jīng)開(kāi)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(guò)今年5月份，Intel將這項(xiàng)技術(shù)從陽(yáng)春白雪的研究室搬到了面向市場(chǎng)和公眾的大舞臺(tái)上。雖然他們讓三柵技術(shù)走向前臺(tái)的動(dòng)機(jī)未必純潔--從很大程度上看是為了在移動(dòng)設(shè)備芯片市場(chǎng)向ARM陣營(yíng)施壓，而不是為了改善電路設(shè)計(jì)，減小半導(dǎo)體器件信噪比，推動(dòng)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(shuō)，Intel口中所謂前無(wú)古人的三柵技術(shù)，在業(yè)內(nèi)專(zhuān)家的眼里看來(lái)其實(shí)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(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。一位專(zhuān)家表示：“其實(shí)業(yè)內(nèi)所有的廠(chǎng)商都在開(kāi)發(fā)FinFET技術(shù)，兩者唯一的區(qū)別就是Intel的那一套鼓動(dòng)人心的說(shuō)辭?！?/p>
6、 總的來(lái)看，其實(shí)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(jiǎn)單地說(shuō)，全耗盡溝道技術(shù)令柵極對(duì)溝道處形成電場(chǎng)的控制能力大為增強(qiáng)，在柵極的控制下，當(dāng)器件需要處于關(guān)閉狀態(tài)下時(shí)，溝道中所有的載流子均會(huì)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。 那么全耗盡溝道技術(shù)又是如何做到這一點(diǎn)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?chē)泻谋M層結(jié)構(gòu)存在，加上溝道的深度有限，這樣溝道處的電場(chǎng)就會(huì)受到這些因素的干擾而偏離理想的狀態(tài)。要解決這個(gè)問(wèn)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(lái)構(gòu)造全耗盡型的溝道區(qū)。 FinFET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(chēng)為Fin-鰭片），然后再在鰭片表面構(gòu)造柵極。FinFET的鰭片厚度極?。ㄈ鐖D2），且其凸出的三個(gè)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(shí)現(xiàn)了從130nm節(jié)點(diǎn)人們便一直夢(mèng)寐以求的極高伏安性能。但是這種技術(shù)同時(shí)也帶來(lái)了新的問(wèn)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
