GF技术长：7纳米全球四强争霸，10纳米制程性价比不佳

　　GlobalFoundries收购IBM资产后，双方技术、晶圆厂、人力进行大规模的整合。已经在半导体产业有超过30年资历，之前服务IBM约8年时间的Gary Patton，在2015年7月加入GlobalFoundries担任技术长一职后，一肩扛起7纳米制程的研发重任，整合IBM资产后的GlobalFoundries发展的方向更明确，先进的FinFET制程与低成本的FD-SOI制程并进，本报特地专访Patton讲述未来GlobalFoundries发展的蓝图规划。

　　问：GlobalFoundries收购IBM资产后，公司有什么样的转变？

　　答：我过去在IBM服务8年，去年7月到GlobalFoundries担任技术长一职，感受到我们执行长在过去两年半的时间中，做了很多的改变，加上IBM在45/30/22/14纳米制程技术上都有参与，且强项一直是在服务器运算技术上，这正是半导体产业未来最需要的关键技术，双方的整合会让GlobalFoundries在技术发展上有更清楚的蓝图。

　　产业未来的发展从电脑、网路、手机、移动运算一路走来，看似市场已经趋近饱和，未来十年5G会是重要的成长推手，以及移动运算、物联网（IoT）、汽车电子等，尤其是网路和5G时代和资料中心要支援高效能运算，都是半导体产业发展的重点。

　　问：GlobalFoundries的技术蓝图朝FinFET和FD-SOI并进，可否分别谈一下两者技术的规划，先从主流的FinFET技术谈起。

　　答：我们的FinFET制程分为两个世代，包括14纳米和7纳米。过去我们的14纳米是和三星电子（Samsung Electronics）合作，在7纳米上我们选择不同技术，加上收购IBM资产后，我们的研发资源变广，因此决定自己开发7纳米制程技术。

　　之所以从14纳米直接跳到7纳米，而跳过10纳米制程，是因为我们认为10纳米对于客户的功耗、成本等帮助都有限，比较像是一个半制程世代，像是过去的20纳米一样，客户也认为10纳米表现不佳。

　　再者，我们听到许多客户的反馈，对于7纳米技术需求孔急，因此决定倾所有技术资源到7纳米制程上，由我亲自领军督导，细数我们7纳米的研发人员，除了GlobalFoundries既有的200人以外，还加入来自IBM约500名人员，总共有超过700名研发人员都是集中在7纳米制程研发，研发基地主要在Albany，同时在Malta也有部分研发人员，会互相整合。

　　根据我们内部规划，7纳米预计在2018年在年上半量产，已经公布的客户有IBM和超微（AMD），7纳米制程的优势包括多核、高速的I/O、相对14纳米的耗电降低60%、效能提升30%、成本降低30%，同时每片晶圆产出多出一倍，同时也提供2.5D/3D封装技术服务。

　　问：为什么在7纳米世代上没计划导入极紫外光（EUV）技术？

　　答：由于EUV技术要到2019年才能成熟，但我们7纳米的主要客户要求2018年初量产，因此在该制程世代上，我们仍是沿用光学技术，而不会使用EUV技术。

　　严格来说，我们不确定EUV技术究竟何时能成熟，且客户也无法等待，至于三星选择在7纳米制程上提前导入EUV技术，代表我们和三星是采用不同的7纳米制程技术，但对方的状况我们并不了解。

　　问：除了FinFET技术之外，又推广FD-SOI技术的用意？

　　答：FinFET是非常好的技术，但也相对复杂且成本高，因为需要多2~4次的多重曝光程序，然而有些客户不需要这么好的产品性能，尤其是中小型的IC设计公司无法负担FinFET的昂贵光罩开发成本，不但对于成本要求敏感，又希望在效能上达到平衡，多半是物联网装置的客户，这时后，FD-SOI技术就是最合适的选择。

　　GlobalFoundries在FD-SOI技术上已经有两个世代的规划，首波是22FDX，其制程设计套件（PDK）0.5版在2016年第2季已完成，已经和50个客户有接触，预计第4季进入风险试产，2017年第1季量产。

　　22FDX与28纳米的效能相当，但功耗比28纳米HKMG制程减少70%，且单一芯片可整合RF功能，上述这些特色都非常适合物联网装置。

　　再者，我们的22FDX与会加入embedded MRAM技术，其中的MRAM来自于存储器供应商EVERSPIN；会在22纳米制程世代上加入embedded MRAM技术，是因为embedded Flash从28纳米制程后会有瓶颈，因此用embedded MRAM取代，未来在FinFET也会用MRAM技术，包括12FD-SOI也会用。

　　另外，我们也开始第二代的FD-SOI技术的开发，称为12FDX，预计12FDX技术会在2019年量产。从这样的规划可看出我们在技术选择上不走20/10纳米，而是走22/12纳米FD-SOI，是为了减少2~4次的曝光，可降低光罩成本。

　　12FDX相较于16/14纳米FinFET制程可减少50%功耗，相较于22FDX制程是完成的世代制程微缩，相较于10纳米FinFET制程减少40%光罩。

　　目前大陆IC设计客户对于FD-SOI技术的接受度十分高，未来GlobalFoundries会是全球FD-SOI技术当中，主要的核心供应商。

　　问：你们14纳米制程已经开始出货，进度如何？

　　答：我们的14纳米制程已经在2015年第4季进入量产，拥有超过30个客户，出货上百个units，包括数十种产品，同时提供晶圆代工和ASIC给客户使用。

　　问：GlobalFoundries也类似台积电的OIP有自己的生态系统，可否谈一下此部分？

　　答：我们的生态系统圈称为FDXcelerator，目的是缩短产品问世的时间，伙伴们有益华电脑（Cadence）、Synaptics、芯原（Verisilicon）、Invecas、Encore Semi等。

　　问：怎么看与台积电、三星、英特尔等同业的竞争态势？

　　答：走到7纳米制程技术世代，全球只剩下四家半导体厂可以供应，就是GlobalFoundries、台积电、三星、英特尔，但其中只有两家是纯晶圆代工厂，我们非常看重7纳米制程技术，认为这会是半导体产业非常重要且长寿的制程世代，而且我们已经有客户在手，彼此配合研发，对于7纳米制程技术世代的竞争，我们深具信心。