半導體產業在經過2001~2003年的慘淡經營後,終於在2004年以後重拾過去的成長與獲利,同時製程也順利轉進90奈米(nm)以下,晶圓尺寸也推展至12吋,半導體產業可以說進入一個新的時代;不過在12吋晶圓與奈米級製程剛剛站穩腳步之際,業界龍頭Intel就表示該公司已積極為下一世代18吋(450mm)晶圓作準備,不僅規劃出確切的時程,也投入可觀的研發經費,而業界聽到此一計畫,通常都認為:18吋晶圓!有需要嗎?
根據iSuppli 2005年中發布的統計資料顯示,2004年全球已有三十座12吋晶圓廠,2005年增加到四十六座,2006年再增加到五十六座,隨著2004年景氣的復甦,許多應用領域的晶圓需求大增,半導體廠在解除市場疑慮之後,積極投入12吋晶圓廠的興建,也大幅擴增未來幾年全球半導體產業的產能。而此時Intel公開表示18吋晶圓,是半導體產業不可避免的發展趨勢,引發業界諸多討論,支持與反對的意見紛紛出籠。
這個問題有許多角度可以觀察,對Intel來說,身為市場領導廠商,當然必須以自己為目標不斷超越,以建立標竿維持產業地位,Intel也是目前全球擁有最多12吋晶圓廠的廠商,已投產的六座,規劃中,兩年內量產的還有兩座;製程進展部分,該公司不久前發表的雙核心處理器採用65奈米製程,相較於其他一線半導體大廠65奈米製程還處於試產或少量出貨的狀況,Intel顯然又領先一步,而且根據其2005年秋季IDF發表的技術規劃,2010年將進入32奈米、2012年將推展到22奈米,這兩個時間也是導入18吋晶圓最可能的時間點。
相對於Intel的積極態度,被業界公認最有實力發展18吋晶圓廠的台積電(TSMC)與三星電子(Samsung)就低調許多,並沒有聽到相關人士對此一議題表示意見。而持反對意見的人士則認為資金是最大的障礙,18吋晶圓廠投資的金額光設廠就需要40~50億美元,是12吋廠的兩倍左右,研發經費更達8吋晶圓的九倍,回收投資所需時間更長,目前12吋廠產能都尚未填滿,一般業者沒有追求更大尺寸晶圓的需求。
另外,儘管12吋晶圓面積為8吋晶圓的2.25倍,不過在設備廠商的努力之下,目前一座12吋廠產出規模大概是8吋廠的四~五倍,若再加上舊有的8吋、6吋晶圓廠的產能,市場並無產能短缺之虞,未來要催生18吋晶圓廠,看來市場還需要「殺手級應用」刺激需求,再度擴大半導體市場規模,才能對18吋晶圓廠的問世加把勁。
再者,在消費性電子時代,產品要求的是少量多樣,除了CPU、記憶體這類通用型的晶片之外,大部分的廠商並不需要18吋晶圓;目前一片12吋晶圓上面大概含有一萬個裸晶(Die),一個世代的產品對一條12吋晶圓生產線的產能而言,可以輕易的滿足,使用18吋晶圓不見得對IC供應商的成本下降有絕對的幫助,所以VLSI才會預估18吋晶圓廠最快要到2020~2025年才會問世,或許根本就不會來臨。
最後,連需要力拱18吋晶圓廠的半導體設備廠商,對於此一議題都出現許多保留意見,原因在於過去12吋晶圓設備研發成本約在100億美元左右,以其發展歷程推估,18吋晶圓設備研發費用約在1020億美元,這對任何單一設備廠商來說,都是不可能的負擔。不過以Intel一向「雖千萬人吾往矣」的作風,加上以現在半導體產業發展的速度看來,十年後產業的樣貌現在很難想像,只是18吋晶圓的議題應該在未來一段時間內,應該還會不斷地再被提起。(廖專崇)