判斷FinFET、FD-SOI與平面半導體制程的市場版圖還早

　　要判定FinFET、FD-SOI與平面半導體制程各自的市場版圖還為時過早…

　　盡管產量仍然非常少，全空乏絕緣上覆矽（fully depleted silicon-on-insulator，F(xiàn)D-SOI）制程有可能繼Globalfoundries宣布12納米計畫（參考閱讀）之后快速成長；而市 場研究機構International Business Strategies （IBS）資深分析師Handel Jones表示，三星（Samsung）或將在中國上海成立的一座新晶圓廠是否會采用FD-SOI制程技術，會是其中的重要因素。

　　獲得英 特爾（Intel）、三星、臺積電（TSMC）等大廠采用的FinFET制程，號稱能提供最高性能與最低功耗；但Jones指出，在約當14納米節(jié) 點，F(xiàn)D-SOI每邏輯閘成本能比FinFET低16.8%，此外其設計成本也低25%左右，并降低了需要重新設計的風險。

　　此外不久前在 上海出席了一場FD-SOI技術會議的Jones指出，F(xiàn)D-SOI具備能透過偏壓（biasing）動態(tài)管理功耗的獨特能力；該制程還因為明顯比 FinFET更高的截止頻率（cut-off frequency），而能為RF帶來更有力的支援：“我們認為智慧型手機應用處理器與數據機晶片會采用12納米FD-SOI制程，替代10納米或可能的7納米FinFET?！?/p>

　　IBS指出，在14納米節(jié)點，F(xiàn)D-SOI的晶圓成本比FinFET低16.8%（來源：IBS）

　　Jones 估計，如果該制程只能從Globalfoundries取得，可能產量會成長至占據全球先進節(jié)點晶圓代工業(yè)務的四分之一；不過：“如果三星在重要時刻加 入，我認為有40~50%的14/16/10納米節(jié)點代工業(yè)務可能會由FD-SOI囊括──三星是外卡（wild card）選手。”

　　中國則是另一個“外卡”選手，特別是一座正在上海興建的新晶圓廠──該座隸屬于上海華力（Hua Li）的晶圓廠（第二座）將可從中國政府取得58億美元的補助；Jones表示，該座晶圓廠還未選擇要采用哪種制程，但：“他們有合理的可能性會選FD-SOI?！?/p>

　　華力現(xiàn)正營運中的12寸晶圓廠每月產能約3萬片；該公司是華虹（Hua Hong）集團的一份子，同屬該集團的還有目前擁有一座8寸晶圓廠的宏力半導體（Grace Semiconductor）。

　　不過號稱是中國擁有最先進技術的晶圓代工業(yè)者中芯國際（SMIC），則不太可能會采用FD-SOI制程；Jones表示，該公司將注意力集中在量產 High-K金屬閘極與多晶矽28納米制程：“他們做的是市場主流正確選擇?！比欢舱J為，中國嘗試于復雜的FinFET制程與臺積電競爭，恐怕仍會落 后一大段距離；臺積電已經有500位工程師專注于實現(xiàn)FinFET設計。

　　整體看來，要判定FinFET、FD-SOI與平面半導體制程各自的市場版圖還為時過早；Jones所能估計的是FD-SOI技術整體有效市場（total available market），并非市占率。

　　FD-SOI制程在2017年估計有170億美元的有效市場，但還不確定實際上能產生多少營收（來源：IBS）

　　現(xiàn)有的22納米FD-SOI晶圓出貨量估計在每月6萬~10萬片，整體28納米制程晶圓出貨量則為30萬片；Jones表示，Globalfoundries預期在2019年以前不會與客戶展開在12納米FD-SOI制程上的合作：“他們應該嘗試加快速度?！?/p>

　　而IBS預期，各種不同類型的28納米制程仍會是市場最大宗，估計到2025年都會維持每月30萬片晶圓的產量；在Jones出席的上海會議中，有一位三星高層展示了一張投影片，表示該公司認為28納米會維持比其他節(jié)點都低的單電晶體成本。

　　長期看來，各種型態(tài)的28納米平面電晶體制程仍會是市場主流（來源：IBS）

　　也就是說，F(xiàn)inFET制程還有很大的成長潛力；據說蘋果（Apple）是采用臺積電的16FF+制程生產iPhone 7之A10處理器，預期將會繼續(xù)采用臺積電的10納米FinFET制程，生產可能會在明年開始量產iPhone 8使用的A11處理器。

　　Jones表示：“Apple積極推動明年以10納米制程生產晶片，以及后年的7納米制程；而臺積電也積極投入資本支出趕上進度──也許還是會延遲一季或兩季，但會實現(xiàn)量產?！?/p>

　　IBS 估計，F(xiàn)inFET制程的每邏輯閘成本因為其復雜性與較低良率，可能在每個節(jié)點都會略微上升；不過Jones表示，對此英特爾有不同的觀點，表示該公司認 為每個節(jié)點的電晶體成本會持續(xù)下降：“這需要達到固定良率（constant yields），這是個優(yōu)良目標但不容易達成，我不知道英特爾的14納米節(jié)點是否已經達到該目標?！?/p>

　　至于臺積電則不太可能會采用FD- SOI技術，但Jones認為該公司絕對會對該制程帶來的競爭壓力做出回應：“他們或許得積極推動7納米制程，并提供結合RF、嵌入式非揮發(fā)性記憶體，以 及另外采用其昂貴但表現(xiàn)優(yōu)異的InFlo技術制造的I/O功能區(qū)塊的多晶片解決方案?！?/p>

　　IBS預期，每一代的FinFET制程邏輯閘成本將持續(xù)上揚（來源：IBS）

　　編譯：Judith Cheng

　　（參考原文： Chip Process War Heats Up，by Rick Merritt）