據(jù)消息人士透露,臺積電將與博世以及其他兩家與汽車行業(yè)相關(guān)的歐洲公司合作,共同為前者將于德國建設(shè)的晶圓工廠提供資金,據(jù)報道,該工廠的目標(biāo)是 28 納米的特殊工藝技術(shù)。盡管傳統(tǒng)節(jié)點無疑將解決制約德國汽車業(yè)的芯片供應(yīng)缺口。
臺積電此前表示,其海外設(shè)施可能會在五年或更晚的時間內(nèi)占其 28 納米及更先進(jìn)產(chǎn)能的 20% 或更多,具體取決于客戶需求和政府支持。
一份報告稱,討論仍在進(jìn)行中,重點是博世和其他合作伙伴如何承擔(dān)人力、工會和生產(chǎn)效率方面的風(fēng)險。
博世的一位發(fā)言人表示,該公司不會對這些報道發(fā)表評論。如果這筆交易能夠達(dá)成,臺積電將采用與它已經(jīng)在日本與索尼合作的類似財務(wù)模式(日本向臺積電提供 40% 的補(bǔ)貼,索尼風(fēng)險投資),并可能期望獲得類似水平的補(bǔ)貼。
目前,GlobalFoundries 在德累斯頓的 12nm 工藝是德國最先進(jìn)的工藝節(jié)點。雖然柏林可能會在短期內(nèi)滿足于臺積電據(jù)說的 28nm 產(chǎn)品,但臺積電是否會在 Germain 土壤上引入更先進(jìn)的節(jié)點部分取決于柏林如何評估其自身的安全需求。
28納米:臺灣不亮,海外亮?
在臺積電德國建設(shè)28納米工廠消息傳出幾天前,有新聞指出,臺積電高雄的28納米擴(kuò)產(chǎn)計劃被取消。
臺積電2021年11月宣布在高雄投資設(shè)立7納米、28納米二座12吋晶圓廠,7納米廠已在今年初宣布暫停,如今又傳出臺積電原訂1月開標(biāo)的高雄廠機(jī)電工程標(biāo)案延后1年,相關(guān)無塵室、裝機(jī)作業(yè)延后、臺積電高雄廠計畫采購的28納米機(jī)臺清單也全數(shù)取消,意即預(yù)計2024完工的28納米廠恐無法如期完成。
高雄市長陳其邁表示,會尊重臺積電建廠進(jìn)度,高市府將與中央全力協(xié)助、配合應(yīng)辦事項。
臺積電則表示,高雄廠制程寄物與時間表依客戶需求與市場動向而定,目前正處于法人說明會緘默期,將在4月20日法說會中對整體市況明確說明。
與此同時,我們發(fā)現(xiàn)在臺灣以外,臺積電的28納米都備受歡迎。
早在2021年,晶圓代工龍頭臺積電攜手日本索尼半導(dǎo)體解決方案公司在日本設(shè)立子公司,并合作興建營運晶圓廠,據(jù)臺灣地區(qū)當(dāng)局審議,20日公告核準(zhǔn)通過。
臺積電11月9日公告,日本新建晶圓廠是與日本SONY半導(dǎo)體解決方案公司(Sony Semiconductor Solutions Corporation,SSS)合作,臺積電將于熊本市設(shè)立子公司(Japan Advanced Semiconductor Manufacturing,Inc.,JASM),初期采用22/28納米制程提供專業(yè)集成電路制造服務(wù),以滿足全球市場對特殊技術(shù)的強(qiáng)勁需求,SONY半導(dǎo)體解決方案公司將投資少數(shù)股權(quán)。
日本JASM晶圓廠預(yù)計2022年開始興建,2024年底前生產(chǎn)。晶圓廠將直接創(chuàng)造約1500個高科技專業(yè)工作,月產(chǎn)能達(dá)4.5萬片12英寸晶圓。初期預(yù)估資本支出約70億美元,并獲日本政府承諾支持。臺積電與索尼半導(dǎo)體解決方案公司最終協(xié)議下,索尼半導(dǎo)體解決方案公司計劃投資約5億美元,取得JASM不超過20%股權(quán),臺積電與索尼半導(dǎo)體解決方案公司的交易完成條件遵循一般交易常規(guī)。
經(jīng)濟(jì)部投資審查委員會的公告,臺積電為就近滿足日本客戶需求,以最高2378億,2080萬日元,投資設(shè)立日本JASM,從事集成電路及其他半導(dǎo)體裝置制造、銷售、測試與電路輔助設(shè)計業(yè)務(wù)。
本案系臺積電與日本索尼半導(dǎo)體解決方案公司合資于日本熊本縣設(shè)置一座技術(shù)節(jié)點22/28納米12英寸晶圓廠,臺積電暫定持股比率最高為81%。考慮臺積電赴日設(shè)廠系由臺日指標(biāo)性企業(yè)合作,且相關(guān)制程技術(shù)落后中國臺灣地區(qū)至少一個世代,應(yīng)無高端制程外流疑慮,中國臺灣地區(qū)半導(dǎo)體技術(shù)仍保有國際競爭優(yōu)勢,爰經(jīng)委員會議討論后,同意本案。
該工廠目前進(jìn)展順利,臺積電甚至計劃在日本建設(shè)第二座工廠。
為何28納米那么能打?
資料顯示,臺積公司于2011年領(lǐng)先專業(yè)積體電路制造服務(wù)領(lǐng)域推出28納米泛用型(General Purpose)制程技術(shù),并針對客戶需求提供業(yè)界最完備多樣的28納米制程選項,為客戶生產(chǎn)更高效能、更節(jié)能及更環(huán)保的芯片產(chǎn)品。
臺積公司28納米制程技術(shù)具備高效能、低功耗等優(yōu)勢,并與臺積公司28納米的設(shè)計生態(tài)環(huán)境無縫接軌,以協(xié)助客戶加速產(chǎn)品上市時間,能夠支援客戶包括中央處理器、圖像處理器、高速網(wǎng)路芯片、智慧型手機(jī)、應(yīng)用處理器(AP)、平板電腦、家庭娛樂、數(shù)位消費性電子產(chǎn)品、車用裝置及物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)品應(yīng)用。
此外,臺積公司領(lǐng)先全球的28納米制程技術(shù)以采用高介電層/金屬閘極(High-k Metal Gate,HKMG)的后閘極(Gate-last)技術(shù)為主。相較于前閘極(Gate-first)技術(shù),后閘極技術(shù)具備較低的漏電流以及能提供更佳的芯片效能等優(yōu)勢。
據(jù)之前的一個報道,28納米半導(dǎo)體有以下典型特點:
28納米技術(shù)節(jié)點為采用平面型(Planer)晶體管的最后一代。
不使用Self-Aligned Double Patterning(SADP,自對準(zhǔn)雙模式,從FinFET開始運用SADP)。
原本采用IDM(Integrated Device Manufacturer)模式的瑞薩電子等企業(yè)從28納米代際開始交給Foundry代工。
從28/22納米到16/14納米,雖然性能得以提高,成本也上升了,存在著這一不可調(diào)和的矛盾。就蘋果的iPhone、High Performance Computing(高性能計算)方向而言,即使成本稍微上升,也會采用FinFET(采用了SADP),但是,汽車等其他大部分電子設(shè)備并不需要如此高的性能。28納米技術(shù)節(jié)點的性能已經(jīng)足夠,甚至很多廠家更希望采用在成本上具有優(yōu)勢的28納米。因此,就出現(xiàn)了下圖的結(jié)果,大部分電子設(shè)備采用的半導(dǎo)體都集中在了28納米上。
用于筆記本電腦Wi-Fi系統(tǒng)的LSI(System on Chip、SoC)、TCON(Timing Controller,時序控制器)。平板電腦的SoC和NAND控制器。電視機(jī)的SoC、TCON、起連接作用的半導(dǎo)體(Connnectivity)。用于路由器Wi-Fi的的SoC.用于智能手機(jī)的SoC(入門級)、通信半導(dǎo)體(RF,Radio Frequency,射頻),顯示屏驅(qū)動IC(Display Drive IC,DDI),CMOS圖像傳感器(CMOS Image Sensor,CIS)的邏輯半導(dǎo)體、用于人臉識別等的圖像信號處理器(Image Signal Processor,ISP)、NAND控制器。用于汽車的MCU(Micro Controller Unit,一般稱為微控制器單元)。游戲機(jī)的SoC、MCU、NAND控制器。可穿戴設(shè)備的MCU、用于無線耳機(jī)的True Wireless Stereo(TWS,真無線立體聲)、ASIC(用于特定方向的邏輯半導(dǎo)體)、FPGA(Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程邏輯門陣列)、用于連接的半導(dǎo)體(Connectivity)。
28納米(包括改良品22納米)半導(dǎo)體的用途不勝枚舉。以上這些28納米半導(dǎo)體的需求因新冠疫情而迅速擴(kuò)大。而且,以上這些28納米半導(dǎo)體幾乎都由Foundry代工生產(chǎn)。
總而言之,28納米半導(dǎo)體已經(jīng)成為“甜蜜節(jié)點”(麥肯錫提出的16納米,由于是采用了SADP的FinFET,因此不會成為“甜蜜節(jié)點”)。此外,以上大部分的28納米產(chǎn)品都由TSMC代工生產(chǎn),TSMC的28納米產(chǎn)能很可能已經(jīng)遇到“瓶頸”。
上圖是TSMC的各技術(shù)節(jié)點的季度銷售額。UMC、GF、SMIC等工廠雖然處于滿負(fù)荷運營,但TSMC 的28納米產(chǎn)能依舊是全球最大的。因此全球28納米的訂單向TSMC紛至沓來。為了進(jìn)一步擴(kuò)大28納米的產(chǎn)能,只能新建工廠。
【來源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察】