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GlobalFoundries公司的20nm工艺：将与台积电同样采用后栅极方式

时间：2011-02-04 07:51:00

关键字：台积电栅极 GLOBALFOUNDRIES OS

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[导读]日前，美国GLOBALFOUNDRIES公司首席执行官Douglas Grose就今后的发展战略及工艺开发等问题阐述了该公司的观点。这是在“世界半导体高层论坛＠东京2011～半导体产业发展宣言～”（2011年1月24日在“日经礼堂”举行，《

日前，美国GLOBALFOUNDRIES公司首席执行官Douglas Grose就今后的发展战略及工艺开发等问题阐述了该公司的观点。这是在“世界半导体高层论坛＠东京2011～半导体产业发展宣言～”（2011年1月24日在“日经礼堂”举行，《日经电子》主办）上发表演讲的Grose，在该会场接受日经BP社采访时谈到的内容（参阅本站报道1、本站报道2、本站报道3）。

——请介绍一下贵公司2010年的业绩以及今后的目标。

Grose首先必须声明一下的是，我们是非上市企业，财务等相关信息是不公开的。不过我可以说，估计2010年硅芯片代工（Foundry）业界总体的平均增长率为40％/年左右。而我们实现了超过这一业界平均值的增长（注：Grose在《日经电子》2010年6月14日号的采访中曾表示，2009年的销售额约为25亿美元。由此可以推断2010年的销售额为35亿美元以上）。2011年，预计硅芯片代工业界总体的平均增长率为11～15％/年。在此，我们将实现超过业界平均值率作为了目标。将来，硅芯片代工业界有望实现超过半导体业界平均值的高增长率。在此过程中，我们将继续保持超过硅芯片代工业界平均增长率的增长。

——为了保持这种高增长，已决定2011年进行54亿美元的设备投资。虽然对于贵公司而言是上一年的2倍的大规模投资，但还是远远低于业界最大厂商台积电（Taiwan Semiconductor Manufacturing，TSMC）的水平。请就作为实现超过业界平均值增长的发动机的54亿美元的金额作一下说明。

Grose2011年的设备投资额的确迅速增加到上一年的2倍，但并不是基于2011年一年所作的判断。为了长期稳定地确保可满足用户要求的生产能力，我们是以数年为跨度考虑设备投资额的。还有，对于2011年，因近几年我们接连在德累斯顿（德国）扩充量产生产线、在纽约（美国）新设量产生产线等，因此，设备投资定为这一金额。另一方面，关于与台积电的差距，他们确实会实施巨大的设备投资。但其中部分原因是源于于企业规模的差距等，就此作单纯对比又有多大的意义呢？我们权衡了用户要求与自己的企业实力，为了实现健全增长，而确定了这一投资额。

——工艺技术方面，目前以45nm以后工艺为主力不断增长，28nm工艺也在逐步建立。继这些之后，将跳过22nm而至20nm工艺。在这种20nm工艺上，贵公司决定不采用此前一直采用的先行栅极（Gate First）方式高介电率栅极绝缘膜＋金属栅极（HKMG），而采用美国英特尔及台积电采用的后栅极（Gate Last）方式HKMG。请介绍一下作出这些选择的理由。

Grose首先，之所以跳过22nm工艺，是因为我们判断，与28nm工艺相比，22nm工艺的性能提升以及减少芯片面积的效果较小，因此对用户而言优点较小。与此不同，如果采用20nm则可获得充分的性能提升及面积缩减效果。在20nm工艺上，我们已开始与首批客户开展合作，计划2011年下半年开始“共乘服务”（Shuttle Service），从2012年下半年开始少量量产。

接下来谈一下变更为后栅极方式的理由，我们之所以在32nm及28nm工艺采用先行栅极方式的HKMG，是因为其可实现稳定制造，与后栅极方式相比有较大优势。事实上，我们在32nm工艺上受托生产美国（Advanced Micro Devices，AMD）的微处理器，已供货了数万个样品芯片。作为优点，例如后栅极方式可将28nm工艺下的芯片面积缩小10～20％。然而，在20nm工艺下，先行栅极方式的优势会变小，而且工艺上的裕度也会变小。在缺乏优势的情况下，工艺分为先行栅极方式及后栅极方式两种系统，对用户而言并非好事。考虑到用户的方便性，我们决定采用与台积电等厂商相同的后栅极方式。

——在20nm以后工艺光刻技术的选择方面，贵公司是怎样考虑的？

Grose在光刻技术开发方面，我们一直是通过共同开发而领先于业界的。关于EUV曝光，位于德累斯顿的掩模工厂（Mask Shop）已开始供货60以上的EUV掩模，2012年下半年将在纽约的晶圆处理生产线上导入量产级EUV曝光装置。另一方面，就延长ArF液浸曝光寿命，我们也将采取共同开发措施。考虑到这些技术开发的现状，我们将尽量延长ArF液浸曝光的寿命，当难以做到这一点时，也许会转而采用EUV曝光。