台积电抢先布局28奈米制程晶圆厂力拼研发/量产能力

大厂陆续抢进28奈米制程技术，俨然已成为2011年晶圆代工业者的竞争指标，如台积电宣称在第三季28奈米的营收比例可达1%，而联电、全球晶圆、三星等业者也大举布局，虽落后其1～2季，但仍可望在年底顺利量产，预料28奈米制程的竞争将愈演愈烈。

遵循着摩尔定律(Moore's Law)的沙盘推演，先进28奈米制程可提供小尺寸、高效率、低耗能的晶圆表现，因而蔚为潮流，成为当今晶圆代工产业争相竞逐的制程技术。而产业中耳熟能详的大厂如台积电、联电、全球晶圆(GlobalFoundries)、三星(Samsung)、中芯之间的角力更显得动见观瞻。
28奈米制程门槛高大厂角力动见观瞻


图1 Gartner科技与服务厂商研究事业处研究总监王端分析，28奈米制程具高效率、低耗能优势，可打进CPU、GPU、FPGA等应用市场。
展望未来晶圆厂的竞逐态势，Gartner科技与服务厂商研究事业处研究总监王端(图1)预测，28奈米制程因具较高的技术门槛，在产品、技术、矽智财(IP )/IC设计与客户服务方面均较成熟的台积电，未来数年仍将稳居龙头；联电则因地缘关系扮演技术跟进的角色；而全球晶圆、三星、中芯虽挟大量资金投入28奈米制程，并宣称年底将具备量产实力，然均未呈现具体计划。

就产业分析的角度而言，全球晶圆、三星、中芯的28奈米制程发展，仍须待第三季检视其初步成果才能断论；以目前的状况来评估，在其技术相对落后的情况下，即使投入大量资金，短期内尚不能立竿见影，故难以撼动台积电的领先地位。

王端强调，28奈米制程技术须着眼在漏电、良率等问题，加上日本震灾引发的缺料、减产效应，2011年晶圆代工的成长不确定性颇高。然各厂首季财报纷纷出炉，并预估第二季将成今年产业摆荡的低点，待第三、四季28奈米制程拨云见日与日本产能回温后，才是决战的关键点。

可靠性验证撑腰台积电28奈米一马当先

台积电在28奈米制程的量产进展先驰得点，除两大现场可编程闸阵列(FPGA)客户--赛灵思(Xilinx)与Altera已陆续开始提供样品晶片外，日前也已完成所有可靠性验证工作，准备开始大量生产，大幅超前全球晶圆和三星等其他晶圆代工对手。


图2 台积电董事长张忠谋表示，台积电具有28奈米制程技术的研发领先地位，20及14奈米等先进制程的发展亦相当顺利，将更进一步延伸摩尔定律。图片来源：台积电官方网站
台积电董事长张忠谋(图2)于2011年首季法说会上表示，台积电28奈米的低功耗(LP)制程与高效能(HP)制程均已完成可靠性验证作业，这意味该公司28奈米制程的量产之路已无任何阻碍，在台积电先进制程的发展上，是相当重要的里程碑。张忠谋进一步指出，相较于2010年第三季，台积电28奈米制程的客户投片(Tape Out)数已由原本七十多个专案，增加至现今八十九个，而此一数字是其他竞争对手投片数总计的十倍之多。

事实上，全球晶圆与三星原本也计划自2011年初开始提供28奈米制程晶圆代工服务，但截至目前，双方均未公布相关进展。值得注意的是，全球晶圆原本在28奈米制程强打先闸极(Gate-first)技术，并宣称该技术可比台积电力推的后闸极(Gate-last)技术具有更佳效能，但后来却又表示将于20奈米制程导入“后闸极”技术，因而让市场人士对全球晶圆的28奈米制程发展产生疑虑。

对于全球晶圆技术发展策略的转变，张忠谋不予置评，仅表示，技术转换的顺利与否，以及转换所需的时间长短，均须视各家公司的技术能力而定。不过，他也补充道，技术转换的发生，其实就已透露出一家公司对技术的掌握程度。

除28奈米一马当先外，台积电在20及14奈米等先进制程的发展，亦大有斩获。张忠谋透露，20奈米制程发展进度相当顺利，预计2012年下半年即可风险生产(Risk Production)，目前已有许多早期客户正在进行合作。至于14奈米及其以下制程，台积电则在鳍式场效电晶体(FinFET)和非矽通道(Non-silicon Channel)结构等技术投入大量研发心力，将可进一步延伸摩尔定律。

日震影响言过其实晶圆代工形势仍看俏

另一方面，日本震灾后续引发的材料缺货、限电减产等问题，对晶圆代工的长期发展而言，依然是亟须关注的焦点，目前影响虽不大，但在矽晶圆、锂电池、BT Resin、玻璃纤维(Glass Fiber)、Solder-mask Filler、Thin-copper Foil等方面已现端倪。尤其日本的矽晶圆供应量高占全球65%的比例，其中拥有最大产能的信越(Shin-Etsu)即位于灾区，虽已重新投入生产正轨，然其产能受制于限电政策，须至6月才能进一步稳定。此外，锂电池部分，由于索尼(Sony)减产，亦对笔记型电脑、手机带来冲击；BT Resin接合原料则与封装厂有所关联。

综观由上游延伸至中游的产能下滑，影响势必蔓延至下游产品端，但在目前尚有备料的情况下，受惠于厂商宁可多存货以适应各种灾变，导致订单量不减反升，形成一股正面拉抬的效应。

王端指出，日本震灾导致晶圆代工产业链人心惶惶，故灾后初期，产业界皆推估晶圆代工的走势将因而受挫。然而，度过首季考验后，经多方评估，其影响似乎不如想像中严重；更何况受到震灾启发，需求端纷纷要求供应商须具备多地生产的能力，因而出现转单情形，并受惠于厂商欲备货而增加订单的效应，短期内供货出现断层的疑虑可望排除。

综合相关负面与正面效应，Gartner乐观预估，晶圆代工的发展趋势将持续走扬，导致各厂为抢食市场大饼，而在技术、量产能力间的竞逐愈趋白热化。整体而言，2011年晶圆代工可望有10.2%、311亿5,000万美元的成长，而半导体亦有6.2%的增长。

值得注意的是，据Gartner趋势报告指出，12寸晶圆产能今年上看34%的成长；明年也将有28%的提升，产能不断上扬亦伴随隐忧。预期2013年后，供过于求的局面成形，届时，各厂的策略因应将成新的观战重点。