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台积电:看好中国市场,介绍制造经验
wangying | 2018-01-04 09:48:48    阅读:7873   发布文章

——访台积电中国业务发展负责人、台积电南京总经理罗镇球

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    在2017年11月的ICCAD(中国集成电路设计年会)期间,台积电(TSMC)中国业务发展负责人、台积电南京总经理罗镇球先生向电子产品世界等媒体介绍了对电子市场、芯片设计及芯片代工厂(foundry)建厂的观察和经验。

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问:依您看,2018年中国哪些领域最热?

答:IoT(物联网)、汽车电子、安防、AI(人工智能)等,这些领域是中国与其他国家和地区同时起跑,甚至还占有一些优势,因为中国有广阔的市场和众多的人口,例如中国有最大的汽车电子市场,而IoT的应用也是和人口基数有关的,而像安防,中国已经出现了不少世界一流的公司以及世界领先的产品。IC研发不是一两年就会有结果的,中国半导体行业十几年的技术累积正在慢慢释放出来,由于这些领域中国跟世界一起起跑,三五年后应该会有不同的结果。

问:国内IC设计业很热,甚至一些整机企业也开始做IC设计,您觉得如何才能做好IC?

答:的确,现在华为、小米等手机企业也在做IC,联想也在做,他们的特点是本身都有对IC的需要,只是看能不能善做IC。如果系统公司研发IC的初衷是打造差异化,再加上系统公司自身的体量,会有更高的机会获得成功。

问:国内掀起了盖厂热,您对同业有何建议?

答:目前在中国盖厂风起云涌,在20年前的台湾也是如此。 当然,在中国因为有政府主导,状况会好很多。但是晶圆厂不同于普通的工厂,只要有钱,建个普通厂房、买机器就能盖起来,难的是做什么工艺以及客户在哪儿。TSMC在南京盖厂,还没有施工的时候,相应的线路图都先设计完了,因为做IC厂要用化学材料、电、水、气体等,不同工艺的需求都不一样,气体怎么走,废水怎么排出去等等,都要事先搞清楚,所以盖晶圆厂要先明确做什么工艺。而客户决定了未来的营收,只有这两个方面都考虑到了才能更高效地保证晶圆厂的投资回报率。

   最后,希望行业中的每个人要有企业家的精神,做一件事情就要专注,不要浮躁,专注本业,该做什么就只做什么,这样才能做好,并且做强做实。在投入资金,投入人力,投入物力的时候要搞清楚做什么产品,要做什么工艺,要做什么区分,下一步要干什么,要卖给谁,不能随便几十亿美元就砸下去,这是我对国内同业的一些建议。

问:台积电的下一步战略是什么?

答:TSMC在中国,大军未动,粮草先行。一家工厂的粮草就是订单。我们为什么会在南京盖厂?是因为中国集成电路设计走到这一步了,现在我们在中国正在进行的16 nm、12 nm的项目就超过20个, 当然我们就要有基地服务这些客户,而在中国本地提供服务是最有效率的。

从一个商业公司的角度而言,投资要有投资回报率,要有客戶的订单,也就是市场有需求。我们提供好的产品给中国的设计公司,中国的设计公司用它做成非常有竞争力符合市场需求的产品,自然而然地,客户跟我们、跟整个中国半导体业就有了下一步。

如何做好制造、建厂

问:怎样做好制造?

答:有三个重要方面,第一,技术领先,第二,卓越制造,第三,客户服务。

    技术上,我们正在开发5 nm制程,预计2019年第2季度开始批量生产N5;7 nm(N7)已具备风险量产条件;10 nm(N10)在2017年第3季度已经贡献了8.8%的营收。我们还关注两件事:一个是未来的发展, EUV(极深紫外光刻)便是发展之一,这让我们不仅仅能做到5 nm,还可以继续往前走。二是由于摩尔定律的限制(笔者理解:由于半导体微缩工艺尺寸逼近极限,影响了摩尔定律所指出的晶体管密度不断提高的预言),为了使IC(集成电路)的集成度更高,我们推出了CoWoS(Chip-on-wafer-on-substrate)和InFo(集成扇出型)等先进封装技术。

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具体地看,N102017年已批量生产并贡献营收,这样的进度比台积电上一代制程更快,这也是我们台积电公司的自我要求。

而在质量方面,台积电N7、N10发展都非常好,未来将有12个产品上市。

N7之外,我们又规划了N7+,可以提速10%或降低功耗5%、或达到1.2倍的逻辑密度。N7+有几个重要的层(layer)会用到EUV机器。为什么要用EUV?主要有两个方面的考量:EUV能够节省成本,并且可以缩短生产时间,下图的上下部分就是用传统的193i光罩(mask,也称掩膜)及反转式的工艺EUV的差异。不过EUV仍面临挑战,光阻胶、灯泡的耗电量、生产率等都有提升空间。

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所以我们现在可以看到,EUV确实可以量产,我们在N7+可以用,在N5会全部采用。

在后端工厂方面,由于用先进封装来解决IC的密度提升,投资回报率会比较好,因此台积电持续对先进封装及测试的研发和产能投入,提供bump(凸块)、测试、CoWoS、InFO封装等,并可通过外包完成其他封装选项。目前台积公司有四家工厂在做先进封测。

问:看起来,台积电建封装厂,是要和专业封装厂竞争?

答:台积电不做大型常规封装,只做先导开发的部分。例如把存储器堆叠七八层,再加上逻辑芯片、模拟芯片、传感器芯片等,最终集合在一片芯片上。

实际上,这种技术台积电已经批量生产两年了。我们是从平面化开始,现在已经将整个封装三维立体化。

由此来看,从广义角度,摩尔定律是持续推进的,但不是看面积,而是体积密度的提升,所采取的重要方法就是先进封装,如CoWoS、InFO等

问:如何保证技术的持续更新?

答:要专注本业,做实做强。

例如投资方面,foundry(代工厂)最重要的一个方面是资本支出。台积电每年投资约百亿美元,这基本上就是台积电每年赚到的利润。即台积电所有赚到的钱,没拿去做非主业相关的产业,而是就在这个行业持续地往前推进,持续地服务客户,让客户没有任何产能上的顾虑,可以放心大胆地把产品做好、做强。让客户产品快速上市上量, 在全球瞬息万变的市场环境下,获得成功并保持竞争优势,这是台积电对全球客户的承诺。

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另一个例子是我们有最大的逻辑产能,这里特别强调是逻辑的产能,我们强调我们是只做逻辑的,不做存储器等。台积电工厂的产能规划是每个厂生产超过10万片/月,甚至超过20万片/月,因为这对我们来讲是最有经营效率的。 

另外,我们强调要把投资回报率经营好,所以我们不会轻易投厂。我们进入一个地方,就会在这个地方好好扎根,把产业链建起来,把客户服务好,这就是台积电的风格。

我们2016年总共有249种工艺,449个批量生产的客户,可以生产超过9,275种不同的产品,这是我们大规模、多样性、高弹性的卓越制造能力。

问:您也负责南京公司,南京工厂建厂有何经验?

答:我们在进入南京公司之前做的评估是非常巨量的,而且花费了很长时间。

另外,我们不仅仅在生产制造方面追求卓越,在盖厂方面也同样追求卓越。我们有一个台积电独创的5D系统,一般盖房子是3维空间构建,而台积电在做设计的时候,把时间维度也放上去了(注:因为施工时在不同时段有不同的承包商,需要实时协作),然后把放在那里的材料、质量、规格等以智能单元库的维度也放进去了。这些都放上去之后(如下图),可以让他们互相协调好先做哪一个,后做哪一个,可以同时有20个设计商进去施工,而且不会发生设计冲突或重复作业。

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        愿每个人都有企业家的精神

问:您认为保证中国半导体业取得持续发展,最需要解决或目前欠缺的是什么?

答: 我觉得中国有政府资金的支持,有庞大的人口,又有很有活力的从业者,该具备的资源都看得到。最后,希望行业中的每个人要有企业家的精神,做一件事情就要专注,不要浮躁,专注本业,该做什么就只做什么,这样才能做好,并且做强做实。


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