中國自主開發晶片到底有多難？

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181樓

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個人的親身所見感覺GF的yield還比中蕊更遜色一些

28nm Defect count當時所看到的 GF跟中蕊的yield 大約在伯仲之間(五年多前的情況)

GF的背後金主是中東某產油大國,但是這幾年的狂燒錢/據說也從台灣挖腳了一些人似乎都沒改善

前年跟還在作e-beam 的同事傳line時,聽到他講GF已經關閉在美東的廠設備全部封存, 不知是真是假~

不過GF在Mata 的廠內部設施確實是讓小弟這個窮酸慣的大開眼界

普通員工都有造型桌燈,餐廳還有廚師現作的菜可買,當時點一個雞肉三明治(類似像西餐廳的分量/造型)大約6美元~

NQQegg wrote:
GF與大陸成都政府有合作設廠
目前好像是非高階製程

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樓主

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NQQegg wrote:
小弟只從技術面來討...(恕刪)

EE Times:EUV技術在5nm存在隨機缺陷目前無解
http://www.eet-china.com/news/article/201804091800

•2018年4月9日
•Rick Merritt
極紫外光微影(EUV)技術據稱將在5納米(nm)節點時出現隨機缺陷。根據研究人員指出，目前他們正採取一系列的技術來消除這些缺陷，不過，截至目前為止，還沒有找到有效的解決方案。

極紫外光微影(EUV)技術據稱將在5納米(nm)節點時出現隨機缺陷。根據研究人員指出，目前他們正採取一系列的技術來消除這些缺陷，不過，截至目前為止，還沒有找到有效的解決方案。

這項消息傳出之際，正值格芯(Globalfoundries)、三星(Samsung)和台積電(TSMC)競相為明年的7nm生產升級其EUV系統至具有高可用性的250W光源。如今，這些隨機缺陷的出現顯示，針對半導體製造日益增加的成本和複雜性，並不存在任何解決問題的靈丹妙藥。

比利時Imec研究機構的圖形專家Greg McIntyre在日前於美國加州舉辦的國際光學工程學會先進微影技術會議(SPIE Advanced Lithography)上表示，最新的EUV掃描器可以印製出代工廠為7nm所計畫的20nm及更大尺寸之關鍵規格。然而，他們在製作精細線條和電洞的能力還不明確。

像McIntyre這樣的樂觀主義者認為，針對這種所謂的“隨機效應”很快地就會出現一連串的解決方案。但一些懷疑論者則認為這樣的結果只是多了一個讓人更加質疑EUV系統的理由——價格昂貴且延遲已久的EUV系統是否真的能成為晶片製造商的主流工具？

前英特爾(Intel)微影技術專家Yan Borodovsky預期，業界工程師應該能夠使用EUV步進機進行2-3次曝光，打造出5nm或甚至是3nm組件。但他在此次活動的主題演講時也指出，隨著晶片缺陷的不斷上升，最終將迫使工程師們採用新的容錯處理器架構，例如神經網路。

最近的缺陷突然出現在15nm左右的關鍵尺寸上，而這是針對2020年代工工藝製造5nm晶片所需的技術節點。EUV製造商ASML在去年的活動中提及，該公司正在準備可印製更精細幾何尺寸的下一代EUV系統，但這些系統要到2024年之後才會推出。

Imec研究人員指出，EUV微影將在5nm時出現隨機缺陷（來源：Imec）

隨機缺陷有多種形式。有些是造成不完美的電洞；有些則是線狀裂縫、或者是在兩線和兩電洞之間形成短路。由於這些缺陷尺寸過於微小，研究人員有時得花幾天時間才能找到。

McIntyre描述發現和消除錯誤時會遇到的挑戰。例如，一些研究人員提出了衡量線條粗糙度的標準方法，這正是瞭解缺陷的關鍵之一。
另一個問題是，目前還不清楚光阻劑材料碰到EUV光源時會發生什麼變化。McIntyre指出，“現在還不知道有多少電子產生，以及會創造出什麼化學物質……我們對於物理學還不是完全地瞭解，所以正在進行更多的實驗。”他指出研究人員已經測試多達350種光阻劑和工藝步驟的組合了。

良率在7nm/5nm備受關注
“製造業將會因為良率降低而受到重大的打擊……如果我得為此負責，那麼我要說是時候退休了，”一位退休的微影技術專家在有關5nm缺陷的討論會上說道。

來自Globalfoundries的技術專家則在另一場專題演講中發表更加樂觀但相對理智的看法。Globalfoundries研究副總裁George Gomba在回顧致力於EUV近30年的歷程時說道：“這是一項艱巨的任務，而且接下來還有更多工作要做。”

當今的NXE 3400系統“不符合我們期望的一些發展藍圖要求，所以（在7nm時）仍然存在一些不確定性。如果不提高生產力和可用性，我們可能難以發揮EUV的最大價值。”

Gomba指出，5nm時的隨機缺陷包括細微的3D斷裂和撕裂，例如線條上的缺口等。他還呼籲在所謂光化系統上進行更多的工作，以便微影技術人員在採用光罩護膜覆蓋之前檢測EUV光罩。

“為了充份利用EUV，我們將需要光化檢測系統，儘管仍在開發中，但它可以輔助目前已經可用的電子束(e-beam)光罩檢測系統。”

Globalfoundries分享了對於何時以及如何導入EUV的看法。(深綠色框表示高數值孔徑的EUV更受歡迎（來源：Globalfoundries）

Borodovsky在採訪中表示，另一個可能導致5nm缺陷的因素是現有的EUV光阻劑材料缺乏均勻度。此外，他還表示支持直接電子束寫入，因為EUV使用的複雜相移光罩最終將膨脹至目前浸潤式光罩價格的8倍。

由Lam Research創辦人David Lam成立的公司Multibeam最近為其電子束技術獲得了3,500萬美元的政府資金。他希望在2年半內打造一套能應用於立基市場的商用系統，但適於大量生產的版本還需要更長的時間。

Borodovsky表示，到了2024年，缺陷可能變得非常普遍，以至於傳統的處理器將無法以先進工藝製造。使用記憶體陣列與內建嵌入式運算元件的實驗晶片可能具有更高的容錯能力，例如IBM的True North晶片，以及惠普實驗室(HP Labs)以憶阻器打造的成果。

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我們在解讀這篇文章的問題

EUV微影將在5nm時出現隨機缺陷

為什麼會有隨機缺陷???
我的看法是隨機的二次電子造成

我找一個圖來解釋:
EUV Wiki:
https://en.wikipedia.org/wiki/Extreme_ultraviolet_lithography

EUV的能量太強導致產生二次電子
電子也有能量
當然會造成隨機的光阻曝光
當然造成隨機缺陷

電子或帶電離子/原子團殘留在光阻上很麻煩
因為光阻為非導體
電子產生或外部打進去都無法像導體一樣的排除
就卡在那...

其實在蝕刻製程就會發生了
光阻帶有電荷後
會產生局部電場
會影響後續的帶電離子/原子團的軌跡...
有些就會打到側壁...

健人就是腳勤

tkukuo

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183樓

tkukuo

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NQQegg wrote:
小弟只從技術面來討...(恕刪)

不會那麼美好，GF有接AMD的CPU單，美國不可能讓中共入主GF。

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cche1079 wrote:
個人的親身所見感...(恕刪)

最近的 GF消息:

EE Times:
鏖戰晶圓代工市場　GF尋求同盟
https://www.eettaiwan.com/news/article/20180516nt01-GF-Seeks-Fab-ASIC-Partners?utm_source=EETT%20Article%20Alert&utm_medium=Email&utm_campaign=2018-05-18

為在競爭激烈的晶圓代工市場保持領先，GlobalFoundries新任執行長Tom Caulfield著手進行組織重整，並正積極尋求合作夥伴...

晶圓代工業者GlobalFoundries (GF)新任執行長Tom Caulfield在改善這家私有企業財務表現方面有一套章程；他正積極尋求合作夥伴，以期在競爭激烈的晶片製造競賽中保持領先地位。

在與EE Times的訪談中，Caulfield表示需要援手來打造可能會採用3奈米製程的下一代晶圓廠，也需要擴展該公司的ASIC設計服務版圖以吸引更多新客戶；在此同時，他著手進行組織重整好讓這家公司更敏捷，也讓管理高層必須要為財務表現負責。

GlobalFoundries新晶圓廠或許最適合在該公司位於美國紐約州Malta的Fab 8據點擴建，該廠正準備量產7奈米節點；這樣一座新廠會需要來自美國聯邦政府的資金支援，不過GF還有其他選項，可利用該公司位於中國、德國或新加坡的晶圓廠。

在剛上任的兩個月內，Caulfield與GlobalFoundries母公司－－也就是阿拉伯聯合大公國(United Arab Emirates)投資公司Mubadala Investment Company－－的代表，在華盛頓特區(Washington, D.C.)盤桓了一天半；這是該公司為了替晶圓廠據點選項考察「科技政治」(techno-politics)情況的世界巡迴之旅其中一站。

Caulfield表示：「德國Saxony邦在1美元的投資下補助25美分，但美國不願意…這是一個需要重新考量的政策，因為這可能會讓工作機會流失。」

不過美國國防部(U.S. Department of Defense)應該會因為可取得3奈米製程晶片的承諾而被吸引；這是GlobalFoundries在2015年收購IBM晶圓廠之後成為美國政府「可信任晶圓代工業者」(trusted foundry)的擴展。對此Caulfield表示：「這對美國國家安全以及創造當地工作機會很重要…我們會朝著讓美國取得安全的國內晶片供應管道的方向來運作。」

在此同時，他也在GlobalFoundries的成都新晶圓廠準備裝機的此刻積極拉攏中國夥伴；該廠年產量將達到百萬片晶圓。Caulfield指出，GF的策略是讓成都廠「成為中國的晶圓廠」，而不只是該公司的生產據點之一，也就是說其客戶甚至競爭對手都可以投資，讓該廠以多重所有制(multi-ownership)模式營運，而非全部由GF自己的訂單來填滿產能。

Caulfield也很欣賞另一種「製程共享」(process-sharing)生意模式，他盛讚與三星(Samsung)在14奈米製程上的合作，為客戶提供了第二個生產來源，並能讓該技術節點的資本支出規模與競爭對手台積電(TSMC)比肩。

確實，在接任執行長之前擔任Fab 8總經理的Caulfield，迄今輝煌成就之一就是成功將14奈米製程導入Fab 8；AMD利用該製程生產Ryzen系列處理器與Radeon繪圖處理器，已開始轉虧為盈。

而因為下一代晶圓廠並沒有確定的時間表，Caulfield傾向發展3奈米的想法並不令人意外；他表示：「我不知道5奈米是否足以讓無晶圓廠IC業者投資…他們需要一種被定義為3奈米的東西來取得完整性能；但我們還在尋求對下一個節點的正確投資。」

比起任何潛在合作夥伴，最終GF還是更需要下一代的晶圓廠；該公司必須要服務老客戶如AMD與IBM，也得吸引高價值的新客戶。

ASIC設計服務與封裝技術
Caulfield需要新的IP夥伴，以擴展GlobalFoundries的ASIC設計服務，他也將之視為吸引新客戶的方法之一；「有越來越多系統廠希望藉晶片差異化，但他們不可能一下子就擁有一個晶片設計團隊…而第一次設計晶片通常是以ASIC形式實現；」他表示，GF是除Broadcom (編按：擁有原隸屬於Avago旗下的砷化鎵晶圓廠)之外，唯一既有ASIC設計服務也有晶圓廠的業者。

「當蘋果(Apple)開始不再採用標準產品，是採用三星32奈米製程；而當進入14奈米時，該公司已經完全有能力自己動手設計晶片，其他客戶也將會是這種模式；」Caulfield透露，GF收購自IBM的ASIC設計服務業務正在為客戶設計採用高階處理器的連網與機器學習晶片，進展順利，但他不認為近期內會贏得手機應用處理器設計業務。

「我們沒有那麼大的資本…而且我們的7奈米會稍微落後；不過在先進製程節點，領先者所花費的成本會比緊追在後的多得多。」他表示，在高利潤的智慧型手機處理器之外，「還有很多可以做的生意…而且大多數能賺錢的是技術成熟的中階晶片，生產設備已經進入折舊階段。」

在封裝技術方面，GF也不會嘗試追隨競爭對手台積電提供多樣化技術選項，例如2.5D CoWoS與適用手機處理器的InFO晶圓級扇出式封裝。

「我們會開發技術，讓封測代工業者(OSAT)產品化…誰不想為客戶提供統包式(turnkey)解決方案？」Caulfield表示：「台積電的兩種封裝技術都很強大，特別是針對手機元件，但我們會花更多時間在資料中心應用的2.5D與3D晶片堆疊。」

實現財務目標、填滿晶圓廠產能
除了抱著對新一代晶圓廠的期望，Caulfield的重要任務還包括將該公司現有晶圓廠的產能，盡可能以利潤最好的產品來填滿：「我們在新加坡的舊製程技術對客戶來說添加的價值很小，所以獲利也很少；我寧願以目標投資將之轉為生產更高價值的產品。」

他指出，GlobalFoundries的老闆Mubadala投資長期性技術，但也要看到獲利的途徑：「如果不妥善利用先前的投資，就繼續投資更多，就是好高騖遠；而如果你能證明資產佈署能獲得更高的報酬，為何不在這方面投資更多？應該是在投資更多之前，先消化之前的投資。」

Caulfield有自信可在2020年之前，達到1.5至2倍的稅前息前折舊攤銷前盈餘(EBITA)；他表示，Mubadala給GF的目標是並不一定要擺脫赤字，但必須「產生現金流，這能讓我們一直是過度投資的業務成長。」

他重申了Mubadala執行長Khaldoon Al Mubarak的意見；Al Mubarak在先前接受Bloomberg採訪時表示，扮演投資者角色的Mubadala先前是「為旗下公司累積資產並維持營運…但現在是聚焦於它們的成長…並在恰當的時機將之貨幣化。」

Caulfield表示，為達成新目標，Globalfoundries需要團結一心；他開玩笑說：「我們曾經是四家公司，包括從AMD獨立的德勒斯登(Dresden)晶圓廠，還有收購來的新加坡特許半導體(Chartered)、美國IBM半導體業務…而我們在企業文化形成前就有Malta據點，所以這個據點是被野狼養大的。」

改變或許能解決市場批評GF動作緩慢的問題；舉例來說，該公司很早之前就在說FD-SOI製程是低成本的FinFET製程替代方案，但三星卻搶先推出FD-SOI業務，現在兩家公司爭的是誰能先替客戶量產。

而現在所有GF旗下晶圓廠的總經理也需要分攤業績表現的責任；Caulfield解釋，他們能「擁有從旗下業務產生的現金，而且更深入參與商業運作…實際的目標是最佳化現金獲利──有時候可能得透過生產力，有時候可能是透過更好的特色。」

此外，Caulfield將IP與ASIC設計團隊放進同一個面對客戶的部門中，這樣的規劃是為了加速決策；他指出：「這對我來說是一個關鍵推力。」目前Caulfield已經進行了麾下業務部門的組織重整，後續變化預期會在7月份完成發酵；然後下一步就是夥伴關係的建立。

編譯：Judith Cheng

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文章編號：68595427

NQQegg wrote:
最近的 GF消息:
Caulfield表示，為達成新目標，Globalfoundries需要團結一心；他開玩笑說：「我們曾經是四家公司，包括從AMD獨立的德勒斯登(Dresden)晶圓廠，還有收購來的新加坡特許半導體(Chartered)、美國IBM半導體業務…而我們在企業文化形成前就有Malta據點，所以這個據點是被野狼養大的。」

改變或許能解決市場批評GF動作緩慢的問題；舉例來說，該公司很早之前就在說FD-SOI製程是低成本的FinFET製程替代方案，但三星卻搶先推出FD-SOI業務，現在兩家公司爭的是誰能先替客戶量產。
...(恕刪)

GF本來與三星/IBM都是使用SOI製程
與TSMC/Intel不同~

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NQQegg wrote:
在封裝技術方面，GF也不會嘗試追隨競爭對手台積電提供多樣化技術選項，例如2.5D CoWoS與適用手機處理器的InFO晶圓級扇出式封裝。

「我們會開發技術，讓封測代工業者(OSAT)產品化…誰不想為客戶提供統包式(turnkey)解決方案？」Caulfield表示：「台積電的兩種封裝技術都很強大，特別是針對手機元件，但我們會花更多時間在資料中心應用的2.5D與3D晶片堆疊。」...(恕刪)

CoWoS是台積電先研發出來,但成本高
InFO是為iPhone做的

這是去年iPhone X未上市的預測

IphoneX 的主機板只有原來的一半,就是靠TSMC的InFO封裝與主機板的Stacked SLP製程
讓電池能增加變成L型
後來拆解後發現是兩個電池連成L型

沒有TSMC的InFO封裝,無法做到主機板比LCD版的一半

三星沒有搶到iPhone單,也是三星無此封裝技術

好啦

去年的技術,三星追上沒有 ?

我們查了一下三星S9的拆解圖
https://www.eettaiwan.com/news/article/20180327NT01-Teardown-Finds-BoM-Increase-in-Galaxy-S9-plus?utm_source=EETT%20Article%20Alert&utm_medium=Email&utm_campaign=2018-03-28

呵呵,並沒有看到~

主機板要變小
那要看下半年的 Note 9了
表示TSMC/Apple在封裝技術領先三星一年

Note 9沒有,那就臉丟大了...

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文章編號：68610773

台積電７奈米六月放量出貨
http://www.chinatimes.com/newspapers/20180521000271-260202

2018年05月21日 04:09 工商時報涂志豪／台北報導
晶圓代工龍頭台積電全力衝刺7奈米，受惠於蘋果新一代A12應用處理器開始投片，7奈米晶圓將自6月起開始放量出貨，第三季將見強勁成長動能，季度營收創歷史新高機率大增。另台積電為比特大陸（Bitmain）代工的16奈米加密貨幣挖礦運算特殊應用晶片（ASIC）已在南京廠量產，7奈米ASIC可望在下半年完成設計定案並進入量產。

台積電第一季受到蘋果調整iPhone生產鏈庫存影響，第二季相關晶圓出貨進入淡季，導致合併營收僅介於78～79億美元之間，並較上季衰退。不過，台積電7奈米已開始進入量產階段，在預期良率改善及產能拉升情況均優於10奈米的情況下，隨著7奈米晶圓自6月起放量出貨，法人看好台積電下半年營運將旺季更旺。

外資法人指出，台積電7奈米第二季進入量產，將自6月開始快速拉高出貨量，除了為蘋果代工的A12應用處理器將成為首批產品，包括賽靈思（Xilinx）、海思、高通、超微、輝達（NVIDIA）等主要客戶，也將在下半年開始採用7奈米量產投片。

台積電7奈米的良率改善及產能拉升速度均較上代10奈米更快，主要是因為7奈米設備有逾9成與10奈米相容，台積電在走過10奈米製程的學習曲線後，法人看好7奈米的毛利率改善速度會明顯優於10奈米。台積電預期7奈米將占第四季晶圓銷售的20％以上，占全年晶圓銷售營收10％的目標將可輕鬆達陣。

台積電7奈米製程主要分成兩大區塊，一是為蘋果、高通、海思等客戶生產手機相關晶片；二是為賽靈思、超微等客戶代工與高效能運算（HPC）相關的伺服器相關晶片或繪圖晶片。相較於2017年10奈米營收中有逾95％來自手機相關晶片，今年7奈米製程不再過度集中在手機市場，法人預期台積電將可有效降低手機市場景氣循環帶來的風險，同時在人工智慧及HPC等晶片代工市場也能確立市場領先地位。

另外，雖然比特幣價格仍然波動劇烈，但比特大陸已在台積電南京廠量產16奈米挖礦ASIC，加密貨幣相關晶片需求已見回溫，而且以比特大陸的產品藍圖規畫，今年下半年7奈米ASIC就可完成設計定案並進入量產，加上下半年以太幣專用28奈米ASIC也將放量投片，法人預期比特大陸今年仍會是台積電前10大客戶之一。

(工商時報)