臺(tái)積電：看好中國(guó)市場(chǎng)，介紹制造經(jīng)驗(yàn)

　　在2017年11月的ICCAD(中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)年會(huì))期間，臺(tái)積電(TSMC)中國(guó)業(yè)務(wù)發(fā)展負(fù)責(zé)人、臺(tái)積電南京總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球先生向電子產(chǎn)品世界等媒體介紹了對(duì)電子市場(chǎng)、芯片設(shè)計(jì)及芯片代工廠(foundry)建廠的觀察和經(jīng)驗(yàn)。

　　臺(tái)積電中國(guó)業(yè)務(wù)發(fā)展負(fù)責(zé)人、臺(tái)積電南京總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球

　　業(yè)界熱門(mén)話(huà)題

　　問(wèn)：依您看，2018年中國(guó)哪些領(lǐng)域最熱?

　　答：IoT(物聯(lián)網(wǎng))、汽車(chē)電子、安防、AI(人工智能)等，這些領(lǐng)域是中國(guó)與其他國(guó)家和地區(qū)同時(shí)起跑，甚至還占有一些優(yōu)勢(shì)，因?yàn)橹袊?guó)有廣闊的市場(chǎng)和眾多的人口，例如中國(guó)有最大的汽車(chē)電子市場(chǎng)，而IoT的應(yīng)用也是和人口基數(shù)有關(guān)的，而像安防，中國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)了不少世界一流的公司以及世界領(lǐng)先的產(chǎn)品。IC研發(fā)不是一兩年就會(huì)有結(jié)果的，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)十幾年的技術(shù)累積正在慢慢釋放出來(lái)，由于這些領(lǐng)域中國(guó)跟世界一起起跑，三五年后應(yīng)該會(huì)有不同的結(jié)果。

　　問(wèn)：國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)業(yè)很熱，甚至一些整機(jī)企業(yè)也開(kāi)始做IC設(shè)計(jì)，您覺(jué)得如何才能做好IC?

　　答：的確，現(xiàn)在華為、小米等手機(jī)企業(yè)也在做IC，聯(lián)想也在做，他們的特點(diǎn)是本身都有對(duì)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(huì)有更高的機(jī)會(huì)獲得成功。

　　問(wèn)：國(guó)內(nèi)掀起了蓋廠熱，您對(duì)同業(yè)有何建議?

　　答：目前在中國(guó)蓋廠風(fēng)起云涌，在20年前的臺(tái)灣也是如此。 當(dāng)然，在中國(guó)因?yàn)橛姓鲗?dǎo)，狀況會(huì)好很多。但是晶圓廠不同于普通的工廠，只要有錢(qián)，建個(gè)普通廠房、買(mǎi)機(jī)器就能蓋起來(lái)，難的是做什么工藝以及客戶(hù)在哪兒。TSMC在南京蓋廠，還沒(méi)有施工的時(shí)候，相應(yīng)的線路圖都先設(shè)計(jì)完了，因?yàn)樽鯥C廠要用化學(xué)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(hù)決定了未來(lái)的營(yíng)收，只有這兩個(gè)方面都考慮到了才能更高效地保證晶圓廠的投資回報(bào)率。

　　最后，希望行業(yè)中的每個(gè)人要有企業(yè)家的精神，做一件事情就要專(zhuān)注，不要浮躁，專(zhuān)注本業(yè)，該做什么就只做什么，這樣才能做好，并且做強(qiáng)做實(shí)。在投入資金，投入人力，投入物力的時(shí)候要搞清楚做什么產(chǎn)品，要做什么工藝，要做什么區(qū)分，下一步要干什么，要賣(mài)給誰(shuí)，不能隨便幾十億美元就砸下去，這是我對(duì)國(guó)內(nèi)同業(yè)的一些建議。

　　問(wèn)：臺(tái)積電的下一步戰(zhàn)略是什么?

　　答：TSMC在中國(guó)，大軍未動(dòng)，糧草先行。一家工廠的糧草就是訂單。我們?yōu)槭裁磿?huì)在南京蓋廠?是因?yàn)橹袊?guó)集成電路設(shè)計(jì)走到這一步了，現(xiàn)在我們?cè)谥袊?guó)正在進(jìn)行的16 nm、12 nm的項(xiàng)目就超過(guò)20個(gè), 當(dāng)然我們就要有基地服務(wù)這些客戶(hù)，而在中國(guó)本地提供服務(wù)是最有效率的。

　　從一個(gè)商業(yè)公司的角度而言，投資要有投資回報(bào)率，要有客戶(hù)的訂單，也就是市場(chǎng)有需求。我們提供好的產(chǎn)品給中國(guó)的設(shè)計(jì)公司，中國(guó)的設(shè)計(jì)公司用它做成非常有競(jìng)爭(zhēng)力符合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品，自然而然地，客戶(hù)跟我們、跟整個(gè)中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)就有了下一步。

　　如何做好制造、建廠

　　問(wèn)：怎樣做好制造?

　　答：有三個(gè)重要方面，第一，技術(shù)領(lǐng)先，第二，卓越制造，第三，客戶(hù)服務(wù)。

　　技術(shù)上，我們正在開(kāi)發(fā)5 nm制程，預(yù)計(jì)2019年第2季度開(kāi)始批量生產(chǎn)N5;7 nm(N7)已具備風(fēng)險(xiǎn)量產(chǎn)條件;10 nm(N10)在2017年第3季度已經(jīng)貢獻(xiàn)了8.8%的營(yíng)收。我們還關(guān)注兩件事：一個(gè)是未來(lái)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(dǎo)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(yù)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(jìn)封裝技術(shù)。

　　具體地看，N10于2017年已批量生產(chǎn)并貢獻(xiàn)營(yíng)收，這樣的進(jìn)度比臺(tái)積電上一代制程更快，這也是我們臺(tái)積電公司的自我要求。

　　而在質(zhì)量方面，臺(tái)積電N7、N10發(fā)展都非常好，未來(lái)將有12個(gè)產(chǎn)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(dá)到1.2倍的邏輯密度。N7+有幾個(gè)重要的層(layer)會(huì)用到EUV機(jī)器。為什么要用EUV?主要有兩個(gè)方面的考量：EUV能夠節(jié)省成本，并且可以縮短生產(chǎn)時(shí)間，下圖的上下部分就是用傳統(tǒng)的193i光罩(mask，也稱(chēng)掩膜)及反轉(zhuǎn)式的工藝與EUV的差異。不過(guò)EUV仍面臨挑戰(zhàn)，光阻膠、燈泡的耗電量、生產(chǎn)率等都有提升空間。

　　所以我們現(xiàn)在可以看到，EUV確實(shí)可以量產(chǎn)，我們?cè)贜7+可以用，在N5會(huì)全部采用。

　　在后端工廠方面，由于用先進(jìn)封裝來(lái)解決IC的密度提升，投資回報(bào)率會(huì)比較好，因此臺(tái)積電持續(xù)對(duì)先進(jìn)封裝及測(cè)試的研發(fā)和產(chǎn)能投入，提供bump(凸塊)、測(cè)試、CoWoS、InFO封裝等，并可通過(guò)外包完成其他封裝選項(xiàng)。目前臺(tái)積公司有四家工廠在做先進(jìn)封測(cè)。

　　問(wèn)：看起來(lái)，臺(tái)積電建封裝廠，是要和專(zhuān)業(yè)封裝廠競(jìng)爭(zhēng)?

　　答：臺(tái)積電不做大型常規(guī)封裝，只做先導(dǎo)開(kāi)發(fā)的部分。例如把存儲(chǔ)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(shí)際上，這種技術(shù)臺(tái)積電已經(jīng)批量生產(chǎn)兩年了。我們是從平面化開(kāi)始，現(xiàn)在已經(jīng)將整個(gè)封裝三維立體化。

　　由此來(lái)看，從廣義角度，摩爾定律是持續(xù)推進(jìn)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(jìn)封裝，如CoWoS、InFO等。

　　問(wèn)：如何保證技術(shù)的持續(xù)更新?

　　答：要專(zhuān)注本業(yè)，做實(shí)做強(qiáng)。

　　例如投資方面，foundry(代工廠)最重要的一個(gè)方面是資本支出。臺(tái)積電每年投資約百億美元，這基本上就是臺(tái)積電每年賺到的利潤(rùn)。即臺(tái)積電所有賺到的錢(qián)，沒(méi)拿去做非主業(yè)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，而是就在這個(gè)行業(yè)持續(xù)地往前推進(jìn)，持續(xù)地服務(wù)客戶(hù)，讓客戶(hù)沒(méi)有任何產(chǎn)能上的顧慮，可以放心大膽地把產(chǎn)品做好、做強(qiáng)。讓客戶(hù)產(chǎn)品快速上市上量, 在全球瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)環(huán)境下，獲得成功并保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，這是臺(tái)積電對(duì)全球客戶(hù)的承諾。

　　另一個(gè)例子是我們有最大的邏輯產(chǎn)能，這里特別強(qiáng)調(diào)是邏輯的產(chǎn)能，我們強(qiáng)調(diào)我們是只做邏輯的，不做存儲(chǔ)器等。臺(tái)積電工廠的產(chǎn)能規(guī)劃是每個(gè)廠生產(chǎn)超過(guò)10萬(wàn)片/月，甚至超過(guò)20萬(wàn)片/月，因?yàn)檫@對(duì)我們來(lái)講是最有經(jīng)營(yíng)效率的。

　　另外，我們強(qiáng)調(diào)要把投資回報(bào)率經(jīng)營(yíng)好，所以我們不會(huì)輕易投廠。我們進(jìn)入一個(gè)地方，就會(huì)在這個(gè)地方好好扎根，把產(chǎn)業(yè)鏈建起來(lái)，把客戶(hù)服務(wù)好，這就是臺(tái)積電的風(fēng)格。

　　我們2016年總共有249種工藝，449個(gè)批量生產(chǎn)的客戶(hù)，可以生產(chǎn)超過(guò)9,275種不同的產(chǎn)品，這是我們大規(guī)模、多樣性、高彈性的卓越制造能力。

　　問(wèn)：您也負(fù)責(zé)南京公司，南京工廠建廠有何經(jīng)驗(yàn)?

　　答：我們?cè)谶M(jìn)入南京公司之前做的評(píng)估是非常巨量的，而且花費(fèi)了很長(zhǎng)時(shí)間。

　　另外，我們不僅僅在生產(chǎn)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(gè)臺(tái)積電獨(dú)創(chuàng)的5D系統(tǒng)，一般蓋房子是3維空間構(gòu)建，而臺(tái)積電在做設(shè)計(jì)的時(shí)候，把時(shí)間維度也放上去了(注：因?yàn)槭┕r(shí)在不同時(shí)段有不同的承包商，需要實(shí)時(shí)協(xié)作)，然后把放在那里的材料、質(zhì)量、規(guī)格等以智能單元庫(kù)的維度也放進(jìn)去了。這些都放上去之后(如下圖)，可以讓他們互相協(xié)調(diào)好先做哪一個(gè)，后做哪一個(gè)，可以同時(shí)有20個(gè)設(shè)計(jì)商進(jìn)去施工，而且不會(huì)發(fā)生設(shè)計(jì)沖突或重復(fù)作業(yè)。

　　愿每個(gè)人都有企業(yè)家的精神

　　問(wèn)：您認(rèn)為保證中國(guó)半導(dǎo)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(jué)得中國(guó)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(gè)人要有企業(yè)家的精神，做一件事情就要專(zhuān)注，不要浮躁，專(zhuān)注本業(yè)，該做什么就只做什么，這樣才能做好，并且做強(qiáng)做實(shí)。