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圖一、國際半導體 18 吋技術時程表 (ITRS 2011)

Year of Production 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

DRAM 1/2 Pitch (nm) 32 28 25 23 20 17.9 15.9

MPU Physical Gate Length (nm)
22 20 18 17 15.3 14 12.8
Wafer Diameter (mm) 300 300 450 450 450 450 450
(inches) ~12 ~12 ~18 ~18 ~18 ~18 ~18

Factory construction time from
groundbreaking to first tool move-in 9 9 9 9 - - -
(months)

米 之製程，此 亦反映出過 去3 0 年 力才有機會，它包含了國際半導體組
來一直引領電子產 業 的幾 何縮 放 織、積體電路設計、晶圓供應商、晶
前言
原則(Geometrical Scaling, A.K.A. 片生產製造商、設備與材料供應商。
Moore's Law) ; 而今，更朝著More 現今對 18 吋晶圓生產製造的推動除
半導體產業在技術上發展迅速，其
Than Moore邁進，部分目標已逐 國際性半導體相關的官方組織外 ( 如
驅使 之 動力總歸來說 主要以提高
漸轉換為相對縮放原則(equivalent ISMI,SEMATECH)，全球 18 吋推動
生產力、產品良率以及降低環境上
scaling)，藉由創新設計改善效能、 聯盟 (Global 450mm Consortium ;
及經濟上的成本為主。就半導體產
軟體設計、創新處理程序等，不斷影 G450C) 與歐洲 18 吋設備與材料倡
業晶圓尺寸來說，由最早 期≦2吋
響未來十年的產業發展。若以2011 議計畫協會 (European Equipment
(50~60年代)，3、4吋(70年代)，5、
年國際半導體技術藍圖所公佈的時 Materials Initiative 450mm ; EEMI
6吋(80年代)，8吋(90年代)，12吋
程來看 圖一，儘管18吋晶圓製造發 450) 是目前 18 吋晶圓發展的最主
(千禧年代)乃至於目前新目標-18吋
生的時程已經延遲，但終究會發生， 要推手。為了使這次的轉換能順利，
(450mm)晶圓世代，一直追循著”
只是時間早晚的問題。 全 球 18吋 推 動 聯 盟 (G450C) 與
莫爾定律”， 一面增大晶圓尺寸，
美國紐 約州奈米科學 與工程學院
一面創新儀器設備，來提高生產率
2
(cost/cm )及縮短製程周期時間。以 (College of Nanoscale Science and
過去十年由(8吋)200mm轉型至(12 Engineering ; CNSE) 合 作，目前已
吋)300mm為例，亦遵循印證大約 發展時程藍圖 有十四台 18 吋晶圓生產設備在此進
30% 的成本抑減。 行測試，而其所建置的全球首座 18
吋晶圓無塵室，亦將於 2013 年第一
根 據2011國際半 導體 技術 藍 圖(
International Technology Roadmap 近兩年來全球推動 18 吋晶圓發展 季完工並開始進機，G450C 將扮演
for Semiconductor, ITRS)之預估 之組織相繼成立，並開始積極的推 半導體產業的火車頭，加速 18 吋晶
報告，指出國際半導體及相關產業 展動作，我們很清楚要將 12 吋轉至 圓製造時代的來臨 ; 此外歐洲最大
之製程技術，將 從2014年開始進 18 吋的困難度將比過去 8 吋轉至 的微電子研究機構，校際微電子中
入18吋晶圓之製程，廠房從施工興 12 吋更高，特別是面對更複雜的製 心 (Interuniversity Microelectronics
建 至 開 始 裝 設 生 產 設 備，也估 計 程技術與成本降低問題 ; 18 吋要成 Centre ; IMEC）也宣布其將於 2013
於九個月內完成。並預計於2017年 功，必須是整個半導體產業供應鏈 年開始興建 18 吋無塵室，並預計於
開始進入閘寬(Gate Length)14奈 (Supply Chain) 上 游到下的共同努 2015 年完工。

鄭昭平 C.P. Cheng
當我們把鮮花送給別人時，
首先聞到花香的是我們自己；
當我們把泥土拋向別人時，
首先弄髒手的也是我們自己。

NEW FAB ENGINEERING JOURNAL MARCH 2013 83