与非网■台积电最新策略:砸钱( 三 )


还有就是从2010年开始 , 台积电从ASML购得第一台EUV(第一代EUV机型NXE:3100)至今 , 台积电拥有超过30台EUV光刻机 , 约占全球EUV光刻机总出货量的一半 。 这也是台积电产能保障的一部分 。
布局高端封装 , 形成客户粘性
2008年开始先进封装布局 。 首先成立集成互连与封装技术整合部门 , 2009年开始战略布局三维集成电路(3DIC)系统整合平台 。 在新竹、台南、桃园、台中建有四座先进封测厂 。
目前 , 台积电先进封装技术WLSI(Wafer-Level-System-Integration)平台包括既有的CoWoS封装、InFO封装 , 以及针对物联网芯片的晶圆级封装(WLCSP) , 还将于2021年推出系统级整合芯片(SoIC , System-on-integrated-chips)封装技术 , 阵容更加齐整、坚强 。
1、CoWoS
CoWoS主要针对高性能计算(HighPerformanceComputing , HPC)市场 。
2011年推出2.5DInterposer技术CoWoS(ChiponWaferonSubstrate , 晶圆基底封装) 。 张忠谋在第三季法说会上放言 , 台积电要进军封装领域 。 此举震撼半导体业界 , 特别是封装业界 。 第一代CoWoS采用65纳米工艺 , 线宽可以达到0.25μm , 实现4层布线 , 为FPGA、GPU等高性能产品的集成提供解决方案 。 到2013年量产时 , 可编程逻辑门阵列供应赛灵思(Xilinx)型号为“Virtex-72000TFPGA”的28纳米产品是最具代表性的CoWoS产品之一 。 目前CoWoS已经获得赛灵思(Xilinx)、英伟达(nVIDIA)、超微半导体(AMD)、富士通(Fujitsu)谷歌(Google)、华为海思(HiSilicon)等高端HPC芯片订单 。
2019年第三季CoWoS技术目前已经扩展至7纳米 , 能够在尺寸达二倍光罩大小的硅基板(SiliconInterposer)上异质整合多颗7纳米系统单晶片与第二代高频宽存储器(HighBandwidthMemory2 , HBM2) 。
值得注意的是 , 在VLSISymposium会上 , 台积电展示了自己为高性能计算平台设计的一颗名为“This”小芯片(Chiplet) , 采用7纳米工艺 , 面积大小仅仅27.28平方毫米(4.4x6.2mm) , 采用CoWos封装技术 , 双芯片结构 , 其一内建4个CortexA72核心 , 另一内建6MiB三级缓存 。 This的标称最高主频为4GHz , 实测达到了4.2GHz(1.375V) 。 同时 , 台积电还开发了称之为LIPINCON互连技术 , 信号数据速率8GT/s 。
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2、InFO
InFO技术成功应用于追求高性价比的移动通讯市场 , AP产品是其主要客户 。
2016年台积电推出的InFO技术是最具代表性的扇出封装技术 , InFO带动了整个业界研发三维扇出堆叠技术的热潮 。
InFO是将CoWoS结构尽量简化 , 最后出来一个无须硅中介层的精简设计 , 可以让芯片与芯片之间直接连结 , 减少厚度 , 成本也相对较CoWoS低廉 , 但又能够有良好的表现 , 适用于追求性价比的移动通信领域 , 在手机处理器封装中 , 减低30%的厚度 , 腾出宝贵的手机空间给电池或其他零件 。 这就是2016年首次开始在苹果的A10处理器中采用InFO封装 , 首度用在苹果iPhone7与iPhone7Plus中 。 InFO成为台积电独占苹果A系列处理器订单的关键 。
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图1台积电InFO技术
(图片来源:C.F.Tsengetal.,ECTC2016,pp1)
图1展示了台积电InFO技术 , 通过将芯片埋入模塑料 , 以铜柱实现三维封装互连 。 InFO技术为苹果A10、A11、A12处理器和存储器的PoP封装提供了新的封装方案 , 拓展了WL-FO的应用 , 让Fan-Out技术成为行业热点 。
台积电InFO技术的成功得益于强大的研发能力和商业合作模式 。 推出InFO技术 , 是为了提供AP制造和封装整体解决方案 , 即使在最初良率很低的情况下 , 台积电也能持续进行良率提升 , 这对封测厂来说是不可能的 。