加入收藏
中芯遇对手?厦门联芯试产28纳米HKMG工艺良率98%

随着 28 纳米 Poly/SiON 工艺技术成功量产,再加上 2018 年 2 月成功试产客户采用 28 纳米 High-K/Metal Gate(HKMG)工艺技术的产品,试产良率高达 98% 之后,厦门联芯在 28 纳米节点上的技术快速成熟。这相对于当前代表中国晶圆代工龙头的中芯,在 28 纳米 HKMG 工艺良率一直不如预期的情况下,如果中芯新任联席首席CEO梁孟松无法改善这样的情况,并且力求在 14 纳米的工艺上有所突破,则中芯在中国的晶圆代工龙头地位可能面临不保的情况。


根据中国厦门联芯集成电路的公告指出,该公司再次取得了技术发展上的新里程碑。也就是说,中国厦门联芯已于 2018 年 2 月成功试产客户采用 28 纳米 High-K/Metal Gate 工艺技术的产品,而且试产良率高达 98%。使得目前中国厦门联芯是继中芯之后,能同时提供 Poly/SiON 和 High-K/Metal Gate 两种工艺技术的厂商。


事实上,中国中芯半导体早在 2016 年 2 月份就宣布 28 纳米 HKMG 工艺已经成功进入设计定案阶段(tape-out),是中国内地晶圆厂中,首家可同时提供 28 纳米多晶硅(PolySiON)与高介电常数金属闸极(High-K/Metal Gate,HKMG)工艺的厂商。


业界人士指出,因为 HKMG 技术较 PolySiON 困难许多,但可较 PolySiON技术 改善驱动能力、提升晶体管的性能,同时大幅降低闸极漏电量所形成的绝缘层,氧化物厚度也较薄,能进一步可降低晶体管的尺寸。因此,首度被用于 45 纳米工艺之后,各大厂在进行工艺优化的同时,也都会积极推出 HKMG 工艺。


而也因为 HKMG 流程的差异性,在金属闸极在源极与汲极区之前或之后形成,使得 HKMG 流程分为 IBM 为首的 Gate-first,及英特尔为主的 Gate-last 两大阵营。不过,因为 Gate-last 要做到与 Gate-first 管芯密度相同,需要较复杂的工序与设计端的调整。因此,包括台积电、格罗方德等大厂都在一开始采 Gate-first 工艺,联电则是采混合式进行。


然而,该项技术发展到后来,都遭遇到 Vt 临界电压难以控制,功耗暴增的难解情况。所以,台积电在 2010 年发展 28 纳米工艺时,毅然决然改走 Gate-last。到了 2012 年,台积电包含 HKMG 工艺的 28 纳米全世代工艺技术才进行量产。至于,联电的部分,则是到 2014 年下半年,才推出 28 纳米 HKMG 工艺。


而中国中芯在 HKMG 工艺上则是走与台积电、联电相反的道路。中芯在 28 纳米节点原先走 Gate-last,在 2012 年得到 IBM 的协助,签订合作开发协议之后,采取以 Gate-last 与 Gate-first 兼容进行技术开发。不过,不同于先前 40 纳米节点的技术授权方式,而是 IBM 后来同意中芯可就研发成果往更先进工艺开发。因此,直到 2016 年 2 月,中芯正式宣布 28 纳米的 HKMG 工艺已成功进入设计定案的阶段。


但是,就在中芯半导体大力推广 28 纳米节点工艺的同时,2017 年就有外媒点名指出,虽然中芯的 28 纳米处于快速成长阶段,但从产品规格来分析,其多偏向中低端的 28 纳米 Ploy/SiON 技术,高端的 28 纳米 HKMG 工艺良率一直不如预期。另外,当时德意志银行还在投资报告中指出,因为中芯的 28 纳米晶圆不论在回报率、价格及毛利上都遇到挑战。因此,客户虽然未来 3 年对 28 纳米晶圆需求强烈。但是,中芯国际的 28 纳米晶圆生产缓慢,加上高端技术门槛都让其生产线缺乏竞争力。


因此,对于这样的情况,就有业界人士指出,在当前中芯的 28 纳米高端工艺发展不顺,又厦门联芯有联电背后的技术支持,使得技术良率不断提升。再加上 28 纳米工艺为中端手机芯片和高端网络芯片采用的主力工艺,联芯势必将抢攻中国手机芯片的订单的情况下,不但厦门联芯恐分食中芯的市占率。而且,这对中芯来说,厦门联芯未来将有机会威胁中芯中国晶圆代工的龙头地位。

0.0280s