臺積電:看好中國市場,介紹制造經驗
在2017年11月的ICCAD(中國集成電路設計年會)期間,臺積電(TSMC)中國業(yè)務發(fā)展負責人、臺積電南京總經理羅鎮(zhèn)球先生向電子產品世界等媒體介紹了對電子市場、芯片設計及芯片代工廠(foundry)建廠的觀察和經驗。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/201801/373980.htm
臺積電中國業(yè)務發(fā)展負責人、臺積電南京總經理羅鎮(zhèn)球
業(yè)界熱門話題
問:依您看,2018年中國哪些領域最熱?
答:IoT(物聯(lián)網)、汽車電子、安防、AI(人工智能)等,這些領域是中國與其他國家和地區(qū)同時起跑,甚至還占有一些優(yōu)勢,因為中國有廣闊的市場和眾多的人口,例如中國有最大的汽車電子市場,而IoT的應用也是和人口基數(shù)有關的,而像安防,中國已經出現(xiàn)了不少世界一流的公司以及世界領先的產品。IC研發(fā)不是一兩年就會有結果的,中國半導體行業(yè)十幾年的技術累積正在慢慢釋放出來,由于這些領域中國跟世界一起起跑,三五年后應該會有不同的結果。
問:國內IC設計業(yè)很熱,甚至一些整機企業(yè)也開始做IC設計,您覺得如何才能做好IC?
答:的確,現(xiàn)在華為、小米等手機企業(yè)也在做IC,聯(lián)想也在做,他們的特點是本身都有對IC的需要,只是看能不能善做IC。如果系統(tǒng)公司研發(fā)IC的初衷是打造差異化,再加上系統(tǒng)公司自身的體量,會有更高的機會獲得成功。
問:國內掀起了蓋廠熱,您對同業(yè)有何建議?
答:目前在中國蓋廠風起云涌,在20年前的臺灣也是如此。 當然,在中國因為有政府主導,狀況會好很多。但是晶圓廠不同于普通的工廠,只要有錢,建個普通廠房、買機器就能蓋起來,難的是做什么工藝以及客戶在哪兒。TSMC在南京蓋廠,還沒有施工的時候,相應的線路圖都先設計完了,因為做IC廠要用化學材料、電、水、氣體等,不同工藝的需求都不一樣,氣體怎么走,廢水怎么排出去等等,都要事先搞清楚,所以蓋晶圓廠要先明確做什么工藝。而客戶決定了未來的營收,只有這兩個方面都考慮到了才能更高效地保證晶圓廠的投資回報率。
最后,希望行業(yè)中的每個人要有企業(yè)家的精神,做一件事情就要專注,不要浮躁,專注本業(yè),該做什么就只做什么,這樣才能做好,并且做強做實。在投入資金,投入人力,投入物力的時候要搞清楚做什么產品,要做什么工藝,要做什么區(qū)分,下一步要干什么,要賣給誰,不能隨便幾十億美元就砸下去,這是我對國內同業(yè)的一些建議。
問:臺積電的下一步戰(zhàn)略是什么?
答:TSMC在中國,大軍未動,糧草先行。一家工廠的糧草就是訂單。我們?yōu)槭裁磿谀暇┥w廠?是因為中國集成電路設計走到這一步了,現(xiàn)在我們在中國正在進行的16 nm、12 nm的項目就超過20個, 當然我們就要有基地服務這些客戶,而在中國本地提供服務是最有效率的。
從一個商業(yè)公司的角度而言,投資要有投資回報率,要有客戶的訂單,也就是市場有需求。我們提供好的產品給中國的設計公司,中國的設計公司用它做成非常有競爭力符合市場需求的產品,自然而然地,客戶跟我們、跟整個中國半導體業(yè)就有了下一步。
如何做好制造、建廠
問:怎樣做好制造?
答:有三個重要方面,第一,技術領先,第二,卓越制造,第三,客戶服務。
技術上,我們正在開發(fā)5 nm制程,預計2019年第2季度開始批量生產N5;7 nm(N7)已具備風險量產條件;10 nm(N10)在2017年第3季度已經貢獻了8.8%的營收。我們還關注兩件事:一個是未來的發(fā)展, EUV(極深紫外光刻)便是發(fā)展之一,這讓我們不僅僅能做到5 nm,還可以繼續(xù)往前走。二是由于摩爾定律的限制(筆者理解:由于半導體微縮工藝尺寸逼近極限,影響了摩爾定律所指出的晶體管密度不斷提高的預言),為了使IC(集成電路)的集成度更高,我們推出了CoWoS(Chip-on-wafer-on-substrate)和InFo(集成扇出型)等先進封裝技術。
具體地看,N10于2017年已批量生產并貢獻營收,這樣的進度比臺積電上一代制程更快,這也是我們臺積電公司的自我要求。
而在質量方面,臺積電N7、N10發(fā)展都非常好,未來將有12個產品上市。
N7之外,我們又規(guī)劃了N7+,可以提速10%或降低功耗5%、或達到1.2倍的邏輯密度。N7+有幾個重要的層(layer)會用到EUV機器。為什么要用EUV?主要有兩個方面的考量:EUV能夠節(jié)省成本,并且可以縮短生產時間,下圖的上下部分就是用傳統(tǒng)的193i光罩(mask,也稱掩膜)及反轉式的工藝與EUV的差異。不過EUV仍面臨挑戰(zhàn),光阻膠、燈泡的耗電量、生產率等都有提升空間。
所以我們現(xiàn)在可以看到,EUV確實可以量產,我們在N7+可以用,在N5會全部采用。
在后端工廠方面,由于用先進封裝來解決IC的密度提升,投資回報率會比較好,因此臺積電持續(xù)對先進封裝及測試的研發(fā)和產能投入,提供bump(凸塊)、測試、CoWoS、InFO封裝等,并可通過外包完成其他封裝選項。目前臺積公司有四家工廠在做先進封測。
問:看起來,臺積電建封裝廠,是要和專業(yè)封裝廠競爭?
答:臺積電不做大型常規(guī)封裝,只做先導開發(fā)的部分。例如把存儲器堆疊七八層,再加上邏輯芯片、模擬芯片、傳感器芯片等,最終集合在一片芯片上。
實際上,這種技術臺積電已經批量生產兩年了。我們是從平面化開始,現(xiàn)在已經將整個封裝三維立體化。
由此來看,從廣義角度,摩爾定律是持續(xù)推進的,但不是看面積,而是體積密度的提升,所采取的重要方法就是先進封裝,如CoWoS、InFO等。
問:如何保證技術的持續(xù)更新?
答:要專注本業(yè),做實做強。
例如投資方面,foundry(代工廠)最重要的一個方面是資本支出。臺積電每年投資約百億美元,這基本上就是臺積電每年賺到的利潤。即臺積電所有賺到的錢,沒拿去做非主業(yè)相關的產業(yè),而是就在這個行業(yè)持續(xù)地往前推進,持續(xù)地服務客戶,讓客戶沒有任何產能上的顧慮,可以放心大膽地把產品做好、做強。讓客戶產品快速上市上量, 在全球瞬息萬變的市場環(huán)境下,獲得成功并保持競爭優(yōu)勢,這是臺積電對全球客戶的承諾。
另一個例子是我們有最大的邏輯產能,這里特別強調是邏輯的產能,我們強調我們是只做邏輯的,不做存儲器等。臺積電工廠的產能規(guī)劃是每個廠生產超過10萬片/月,甚至超過20萬片/月,因為這對我們來講是最有經營效率的。
另外,我們強調要把投資回報率經營好,所以我們不會輕易投廠。我們進入一個地方,就會在這個地方好好扎根,把產業(yè)鏈建起來,把客戶服務好,這就是臺積電的風格。
我們2016年總共有249種工藝,449個批量生產的客戶,可以生產超過9,275種不同的產品,這是我們大規(guī)模、多樣性、高彈性的卓越制造能力。
問:您也負責南京公司,南京工廠建廠有何經驗?
答:我們在進入南京公司之前做的評估是非常巨量的,而且花費了很長時間。
另外,我們不僅僅在生產制造方面追求卓越,在蓋廠方面也同樣追求卓越。我們有一個臺積電獨創(chuàng)的5D系統(tǒng),一般蓋房子是3維空間構建,而臺積電在做設計的時候,把時間維度也放上去了(注:因為施工時在不同時段有不同的承包商,需要實時協(xié)作),然后把放在那里的材料、質量、規(guī)格等以智能單元庫的維度也放進去了。這些都放上去之后(如下圖),可以讓他們互相協(xié)調好先做哪一個,后做哪一個,可以同時有20個設計商進去施工,而且不會發(fā)生設計沖突或重復作業(yè)。
愿每個人都有企業(yè)家的精神
問:您認為保證中國半導體業(yè)取得持續(xù)發(fā)展,最需要解決或目前欠缺的是什么?
答: 我覺得中國有政府資金的支持,有龐大的人口,又有很有活力的從業(yè)者,該具備的資源都看得到。最后,希望行業(yè)中的每個人要有企業(yè)家的精神,做一件事情就要專注,不要浮躁,專注本業(yè),該做什么就只做什么,這樣才能做好,并且做強做實。
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