——《半導體科技》筆訪中芯國際市場行銷資深副總裁許天燊

半導體科技：2015年業界將進入14納米3D FinFET新世代，半導體業界正從依靠光刻技術發展的二維器件，轉向依靠更多技術協同發展的三維器件，工藝技術遇到前所未有的挑戰。業界需要大量的器件結構、新興材料及工藝技術的創新，這是非常具有挑戰性的。請問關於半導體尺寸縮小、成本上升以及工藝制程複雜性增加等問題，您有何看法？

許天燊：當技術演進到3D FinFET時代，行業面臨著諸多挑戰，主要體現在成本及技術複雜性方面。根據調查和行業分析，開發14納米FinFET制程技術的成本是28納米的三倍，設計成本也是28納米的4倍。研究表明每個電晶體的成本將從28納米到14納米FinFET持續增長。因為投資成本高達數十億美元，僅有一些大型代工廠能夠進入這個市場。沒有足夠的經濟規模和技術研發能力，小型代工廠很難進入該領域。

隨著成本的增長，IC設計廠商傾向在28納米技術階段延續產品設計，以獲得更好的投資回報。行業預期28納米技術會比以前的技術節點擁有更長的生命週期。許多衍生產品正在28納米技術平台上被開發出來以滿足多種多樣的需求。例如，我們可以看到代工廠正紛紛轉向低成本化及多元化的28納米PS和HKMG產品，更多的無線連接、超低功耗（ULP）和邏輯控制器產品正計畫推向移動計算、電子家居、物聯網以及雲計算相關市場。

只有非常有限的產品種類會轉移到FinFET技術，諸如AP/BB/SoC、 FPGA、 CPU/GPU等產品將傾向於使用尖端的技術。作為一個代工企業，很重要的一點是當進入FinFET時代，應當選擇哪些合作夥伴及客戶來保證投資帶動業務規模、並匹配市場設計視窗。

半導體科技：貴公司如何應對半導體技術持續發展的挑戰？2014年貴公司在半導體制程、材料、封裝、設備等方面有哪些創新產品和技術？2015年貴公司在這些方面有什麼發展計畫？

許天燊：在中芯國際，我們同樣重視特色工藝及先進工藝的發展，以滿足客戶及市場的需求。我們著眼于加強研發及製造能力，提供高品質的一站式服務，同時與客戶及戰略合作夥伴密切合作。

2014年，我們在技術方面取得了許多顯著成就。我們很高興地宣佈在28納米方面能夠提供完整的服務，涵蓋技術研發、設計服務和IP、光罩製造、晶圓製造、測試、凸塊加工，以及與OSAT夥伴合作提供的後段服務。我們是中國大陸首個能夠為海外及國內客戶提供完整的28納米制程服務的純晶圓代工企業。28納米工藝能夠應用於移動計算、無線連接、電子家居以及與雲計算市場。此外，我們還將持續進行14納米FinFET開發及FinFET電晶體驗證。中芯國際在14納米FinFET的專利擁有數量已達全球十強,而且在中國處於領先地位。

另一方面，我們在特色工藝方面也有許多突破，包括BSI-CIS（背照式CMOS圖像感測器）、55納米eFlash（嵌入式閃存）、38納米獨立NAND閃存、DDIC的MTE（成熟技術優化）、以及MEMS-IMU（慣性測量裝置）制程技術。我們也非常關注IoT相關制程技術，包括MCU/eNVM, RF/無線連接, MEMS/感測器, CIS, 以及PMIC產品等，這些都是發展IoT市場的基本組成部分。

除了打造以上技術組合以外，中芯國際還在投資建設更多的8英寸及12英寸產能。到2015年，我們計畫在中國的4個生產基地擁有每月16萬片的 8英寸產能和每月6萬片的12英寸產能。特別是將擴大北京12英寸合資項目（中芯北方）產能，以支持28納米以及40納米的生產。我們深圳8英寸廠已投入運營，標誌著中國華南地區第一條8吋生產線投入使用。目前，中芯北方和深圳兩廠都處於設備到位安裝的過程中。此外，中芯國際還與長電科技合作在中國江陰建立一個合資公司，稱為SJ SEMI，提供國內首個12英寸凸塊加工和CP測試生產線。此舉也將強化我們在3D WLP領域的開發。我們在技術以及產能建設方面的努力都是為了為客戶提供能縮短入市時間(Time to Market)的一站式服務(One-stop shopping service)。

半導體科技：半導體業界不斷探索新的技術發展方向，3D IC和TSV，FinFET，EUV，450mm晶圓等新技術不斷發展，您認為2015年哪些新技術會得到進一步應用和發展？2015年半導體行業面臨哪些機遇和挑戰？

許天燊：半導體產業面臨的挑戰在於“單個電晶體成本”從20納米開始（包含FinFET）不再下降。因而，半導體產品在提供硬件外還需要擴展其附加價值。TSV 3D 封裝將為20納米及以下節點提供更重要的技術支援。

FinFET可滿足移動通信及高性能計算應用產品的需求，甚至當應用設計的複雜程度超過10兆級。與此前以平面電晶體為基礎的技術相比，其功耗更低，轉換效率更高，集成度也更高。同時也將帶來極為複雜的生產和設計方面的挑戰，以及更多的設計規則和電力變化，如雙重曝影技術和版圖相關效應（LDE），以及數百個新的複雜的簽收條件。

從晶圓製造廠的角度來看，基於FinFET技術的關注點是精確地建模及制程和設備的PDK。完整生態系統的形成包含精確的模擬模型、EDA工具、IP認證和封裝，設計公司提供及時、清晰的SoC設計也同樣重要。面對IP方面的挑戰，建立一個以代工製造為標準的平台合作來加速顧客產品的開發週期至關重要，尤其在技術越來越複雜、昂貴和耗時的時候。

EUV極紫外光刻技術採用波長10~14納米的極紫外光作為光源，將光刻技術擴展到28納米以下，可有效解決193納米光刻所遇到的瓶頸，有助於廠商縮小晶片面積，簡化工藝。目前多家光刻設備公司正緊鑼密鼓準備量產EUV設備，但生產及營運成本仍然是市場採用的最大挑戰。

450mm晶圓的生產進度，由於其成本及缺乏產品需求，業內人士一般看淡並認為在2020年之前實現的可能性不太大。

半導體科技：MEMS技術及應用近年發展迅速，請問您對此技術和市場的看法？請介紹貴公司相關的產品和技術？

許天燊：在行動計算裝置領域裡， 多種MEMS感測器，例如加速器、陀螺儀、慣性組合、壓力感測器、MEMS擴音器、接近感測器、磁力儀等已有廣泛的應用。 對於IoT物聯網、智慧汽車、醫療以及工業應用這樣的新興市場，我們也能看到許多類型的MEMS感測器，被用來檢測和測量濕度、液體、氣體、燈光、紅外線等等。移動通信、物聯網、車聯網等這些新興市場將帶動MEMS器件的極大需求及往微型化、智慧化、多功能化和低功耗發展的方向。

MEMS技術微型化包括體微機械加工技術、表面微機械加工技術、LIGA技術、X光深層光刻、微電鑄和微複製技術、鐳射微加工技術和微型封裝技術等。智慧感測器是感測器集成化與微處理器相結合，帶有微處理器及資訊處理的功能。多感測器資料融合技術是對基於多個感測器測量結果基礎上的更高層次的綜合決策過程。同時，MEMS器件也必須滿足現有便攜產品的低功耗要求來延長使用時間。

目前在中芯國際，我們非常重視智慧手機、平板和IoT相關的感測器的發展。 我們為MEMS增設了CVS3D (Center of Vision, Sensor, 3DIC)八寸專線，也為MEMS和CIS提供了通過中段或後段封裝的TSV解決方案。

半導體科技：可穿戴、移動智慧和物聯網市場快速增長，給半導體行業帶來新的機遇，請問貴公司對於這些市場的看法，如何積極參與其中？

許天燊：目前，手機、平板電腦等行動計算裝置仍佔市場巨大份額，也是主要的發展驅動力。隨著3G到4G/LTE的技術轉移以及內容消費的增长，消费者需要更佳性能、速度更快的智能手机。多核处理器，如在32位或64位CPU / GPU上運行的四核或八核晶片，已用來滿足運算速度和性能的需求。更多的基帶處理器也將支持在中/低端領域的載波聚合。这些晶片組需要更加先進的工藝技術，如28納米或以下，以匹配更低功耗及更高速運作的性能要求。對於射頻和無線連接，為節約面積和降低成本，將會產生更多的半導體器件集成。NFC變得更易利用並能實現更好的安全性，因此它的使用量也將增加。由於內容和解決方案的要求變得更高，在多個千百萬位元組範圍內的存儲緩衝和記憶體的需求也將相對提升。與此同時，圖元從500萬、800萬到1300萬及以上的更高解析度的相機需求也將增加。其他感測器，如集成的MEMS感測器和指紋感測器將提供更多價值，以增強用戶體驗和安全性。

物聯網市場的興起不但為半導體廠商帶來了許多新的機遇，並且對產業構成重大的典範轉移(Paradigm Shift)。物聯網是半導體界內不需要依賴先進工藝(Leading Edge Technology)的首個殺手級應用(Killer Application),其產品設計及制程模式在成熟工藝下將與中國內地公司非常匹配。

物聯網市場大可分為九大領域：智慧家居、智慧交通、智慧工業、智慧醫療、智慧農業、智慧物流、智慧電網、智慧環保、智慧安防。這九大領域所涉及的智慧硬體帶動了微處理器、嵌入式非易失性記憶體（Embedded NVM）、微機電系統(MEMS)、類比/射頻(Analog/RF)等需求的增長。物聯網的特殊性要求這些晶片具有更低的功耗和成本。中芯國際將利用現有制程及優化工藝能為客戶提供全方位解決方案(Total Solution) 。

為事在人，成事在天。成事必須具備天時、地利、人和。在移動計算、雲端、大資料和物聯網的帶動下，我們有天時。在全球最大、發展速度最快的土壤內，我們有地利。在一個有實力、有意願、有共同理念的合作夥伴的支持下，我們有人和。配合天時地利人和，讓我們攜手共創中國IC產業的黃金時代！