GF技術長：10納米製程性價比不佳 看好7納米全球四強爭霸

GlobalFoundries收購IBM資產後，雙方技術、晶圓廠、人力進行大規模的整合。

已經在半導體產業有超過30年資歷，之前服務IBM約8年時間的Gary Patton，在2015年7月加入GlobalFoundries擔任技術長一職後，一肩扛起7納米製程的研發重任，整合IBM資產後的GlobalFoundries發展的方向更明確，先進的FinFET製程與低成本的FD-SOI製程並進，本報特地專訪Patton講述未來GlobalFoundries發展的藍圖規劃。

問：GlobalFoundries收購IBM資產後，公司有什麼樣的轉變?

答：我過去在IBM服務8年，去年7月到GlobalFoundries擔任技術長一職，感受到我們執行長在過去兩年半的時間中，做了很多的改變，加上IBM在45/30/22/14納米製程技術上都有參與，且強項一直是在伺服器運算技術上，這正是半導體產業未來最需要的關鍵技術，雙方的整合會讓GlobalFoundries在技術發展上有更清楚的藍圖。

產業未來的發展從電腦、網路、手機、移動運算一路走來，看似市場已經趨近飽和，未來十年5G會是重要的成長推手，以及移動運算、物聯網(IoT)、汽車電子等，尤其是網路和5G時代和資料中心要支援高效能運算，都是半導體產業發展的重點。

問：GlobalFoundries的技術藍圖朝FinFET和FD-SOI並進，可否分別談一下兩者技術的規劃，先從主流的FinFET技術談起。

答：我們的FinFET製程分為兩個世代，包括14納米和7納米。

過去我們的14納米是和三星電子(Samsung Electronics)合作，在7納米上我們選擇不同技術，加上收購IBM資產後，我們的研發資源變廣，因此決定自己開發7納米製程技術。

之所以從14納米直接跳到7納米，而跳過10納米製程，是因為我們認為10納米對於客戶的功耗、成本等幫助都有限，比較像是一個半製程世代，像是過去的20納米一樣，客戶也認為10納米表現不佳。

再者，我們聽到許多客戶的反饋，對於7納米技術需求孔急，因此決定傾所有技術資源到7納米製程上，由我親自領軍督導，細數我們7納米的研發人員，除了GlobalFoundries既有的200人以外，還加入來自IBM約500名人員，總共有超過700名研發人員都是集中在7納米製程研發，研發基地主要在Albany，同時在Malta也有部分研發人員，會互相整合。

根據我們內部規劃，7納米預計在2018年在年上半量產，已經公布的客戶有IBM和超微(AMD)，7納米製程的優勢包括多核、高速的I/O、相對14納米的耗電降低60%、效能提升30%、成本降低30%，同時每片晶圓產出多出一倍，同時也提供2.5D/3D封裝技術服務。

問：為什麼在7納米世代上沒計劃導入極紫外光(EUV)技術?

答：由於EUV技術要到2019年才能成熟，但我們7納米的主要客戶要求2018年初量產，因此在該製程世代上，我們仍是沿用光學技術，而不會使用EUV技術。

嚴格來說，我們不確定EUV技術究竟何時能成熟，且客戶也無法等待，至於三星選擇在7納米製程上提前導入EUV技術，代表我們和三星是採用不同的7納米製程技術，但對方的狀況我們並不了解。

問：除了FinFET技術之外，又推廣FD-SOI技術的用意?

答：FinFET是非常好的技術，但也相對複雜且成本高，因為需要多2~4次的多重曝光程序，然而有些客戶不需要這麼好的產品性能，尤其是中小型的IC設計公司無法負擔FinFET的昂貴光罩開發成本，不但對於成本要求敏感，又希望在效能上達到平衡，多半是物聯網裝置的客戶，這時後，FD-SOI技術就是最合適的選擇。

GlobalFoundries在FD-SOI技術上已經有兩個世代的規劃，首波是22FDX，其製程設計套件(PDK)0.5版在2016年第2季已完成，已經和50個客戶有接觸，預計第4季進入風險試產，2017年第1季量產。

22FDX與28納米的效能相當，但功耗比28納米HKMG製程減少70%，且單一晶片可整合RF功能，上述這些特色都非常適合物聯網裝置。

再者，我們的22FDX與會加入embedded MRAM技術，其中的MRAM來自於存儲器供應商EVERSPIN;會在22納米製程世代上加入embedded MRAM技術，是因為embedded Flash從28納米製程後會有瓶頸，因此用embedded MRAM取代，未來在FinFET也會用MRAM技術，包括12FD-SOI也會用。

另外，我們也開始第二代的FD-SOI技術的開發，稱為12FDX，預計12FDX技術會在2019年量產。

從這樣的規劃可看出我們在技術選擇上不走20/10納米，而是走22/12納米FD-SOI，是為了減少2~4次的曝光，可降低光罩成本。

12FDX相較於16/14納米FinFET製程可減少50%功耗，相較於22FDX製程是完成的世代製程微縮，相較於10納米FinFET製程減少40%光罩。

目前大陸IC設計客戶對於FD-SOI技術的接受度十分高，未來GlobalFoundries會是全球FD-SOI技術當中，主要的核心供應商。

問：你們14納米製程已經開始出貨，進度如何?

答：我們的14納米製程已經在2015年第4季進入量產，擁有超過30個客戶，出貨上百個units，包括數十種產品，同時提供晶圓代工和ASIC給客戶使用。

問：GlobalFoundries也類似台積電的OIP有自己的生態系統，可否談一下此部分?

答：我們的生態系統圈稱為FDXcelerator，目的是縮短產品問世的時間，夥伴們有益華電腦(Cadence)、Synaptics、芯原(Verisilicon)、Invecas、Encore Semi等。

問：怎麼看與台積電、三星、英特爾等同業的競爭態勢?

答：走到7納米製程技術世代，全球只剩下四家半導體廠可以供應，就是GlobalFoundries、台積電、三星、英特爾，但其中只有兩家是純晶圓代工廠，我們非常看重7納米製程技術，認為這會是半導體產業非常重要且長壽的製程世代，而且我們已經有客戶在手，彼此配合研發，對於7納米製程技術世代的競爭，我們深具信心。