押對Gate-Last技術 台積吃蘋果訂單勝算激增

作者: 黃耀瑋
2012 年 10 月 08 日

台積電承接蘋果處理器訂單機會愈來愈高。有別於三星目前使用的前閘極(Gate-First)技術,台積電在28奈米及以下製程所採用的後閘極設計,由於可提升電晶體穩定性與量產效益,且功耗與效能表現均更勝一籌,能符合行動裝置日益嚴苛的應用要求,可望成為台積電贏得蘋果下一代處理器製造訂單的最佳利器。
 


Gartner科技與服務供應商研究總監王端認為,蘋果新一代處理器代工訂單花落誰家,一直是產業關注焦點;但目前三星仍以完整的製造、封測服務贏得蘋果青睞。





Gartner科技與服務供應商研究總監王端表示,後閘極已成為28、20奈米以下先進製程主流,惟三星現有與28奈米同級的32奈米製程仍沿用前閘極技術,後續該公司發展20奈米以下製程,勢將面臨技術轉換與否的重大抉擇。
 



王端強調,一旦三星因應市場潮流轉攻後閘極,不免要投入大量資金與人力改造廠房與晶圓布局,在晶片量產成本與時程方面將落後台積電等主要競爭對手,促使既有的大客戶蘋果琵琶別抱。
 



事實上,除英特爾(Intel)自45奈米製程以後即力挺後閘極技術外,包括台積電、聯電等一線晶圓代工大廠,均已表態在28、20奈米製程世代加入該技術推廣行列。至於格羅方德(GLOBALFOUNDRIES)原本在28奈米製程強打前閘極,並宣稱可提供更出色的功耗表現,但後來也轉而跟進,並將於20奈米世代轉用後閘極。現階段,僅剩三星尚未傳出轉換消息,仍維持前閘極製造方案。
 



目前,台積電的後閘極28奈米高介電常數金屬閘極(HKMG)製程,已成功進入大量生產階段,技術居於領先地位;同時,該公司今年也一再調高資本支出,大手筆擴充28、20奈米產能,大幅增強接單能力。
 



據了解,後閘極與前閘極係實現HKMG結構電晶體的兩大技術流派,差別在於安排矽晶片漏/源區離子注入、高溫退火和金屬閘極形成等步驟的先後順序。其中,後閘極先完成前兩項步驟後,再進行金屬閘極形成;雖製程設備與技術要求較複雜,但可使閘極不易受到熱的影響,且能有效控制電晶體的臨界電壓,從而因應低功耗到高效能應用的全方位晶片開發計畫。
 



除後閘極製程帶來的各種優點,可望促使蘋果轉單外,王端也強調,蘋果與三星之間的專利戰火持續延燒,且三星在高階智慧型手機市場的占有率迅速爬升,亦為蘋果帶來更大威脅,預估兩家公司未來的合作關係將逐漸淡化。
 



王端認為,蘋果每年重砸20幾億美元,委由三星操刀的處理器製造業務,勢將積極尋求其他晶圓代工合作對象,避免承擔過高的投資風險。屆時,技術、產能雙雙居於市場領先地位的台積電,將更有勝出機會。

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