圖一 : 　不管是從晶片製造商和設備商的角度來看，18吋晶圓都已成為少數幾家業者才能玩得起的遊戲，這是與業界朝12吋晶圓移轉時，完全不同的產業環境與需求。

在9月初Semicon Taiwan舉辦的「450mm供應鏈」研討會中，台積電和全球450聯盟（Global 450 Consortium, G450C）明確揭示了18吋晶圓預計於2018年投入量產的發展時程。相對於台積電的信心滿滿，包括TEL(東京威力科創)、Lam Research、應用材料和KLA-Tencor等設備製造商，卻都異口同聲地談到，設備業者所面臨的嚴峻開發成本與風險挑戰。

G450C的18吋晶圓量產時程

G450C是由英特爾、三星、台積電、IBM和GlobalFoundries五家龍頭業者於去年共組的18吋晶圓研發聯盟，在這些業者的積極推動下，18吋晶圓的發展藍圖也越來越為明確。

台積電派駐於G450C的林進祥博士表示，一年來18吋晶圓的技術開發與業者的參與程度都有顯著進展。G450C的目標是從今年起展開14奈米的技術展示，到2015~2016年進入10奈米試產。

而就製造設備的成熟度來看，大部分設備到2014年都能完成試驗機台的開發，但最重要的蝕刻技術，則預計要到2016年完成初步試驗機台，2018年完成量產機台開發。

目前，G450C是採用壓印(imprint)技術作為過渡時期的蝕刻方案，未來將朝193i(浸潤式193nm)與EUV發展。G450C的無塵室預定於2012年12月就緒，這將會是全球第一座18吋晶圓廠。

台積電450mm計畫資深總監游秋山博士則是提到了公司內部對18吋晶圓設備設定的目標，希望與12吋設備相比，整體設備效率能於2018年達到1.1倍、2020年提升至1.8倍。此外，設備價格小於1.4倍、尺寸小於1.5倍、缺陷密度小於0.4倍，以及平均每片晶圓能維持相同的水電消耗。

這個數據一提出，當場就有設備業者問到，若晶片製造商希望設備效率提高1.8倍，但卻僅希望付出1.4倍的價格，這樣如何說服設備業者投入龐大資金開發新的18吋晶圓設備？

設備廠商痛苦跟隨

這個問題，的確觸及到眾多設備製造商的痛處。回想當初移轉至12吋晶圓的慘痛教訓，現在18吋晶圓的大餅更是不這麼好吃。

推動18吋晶圓量產，主要的考量在於取得成本效益，希望能延續過去從6吋移轉至8吋、12吋的發展軌跡，透過更高的每片晶圓產出，讓晶片成本能持續下降。然而，這套過去適用的摩爾定律，隨著製程微縮趨近極限，以及18吋晶圓的龐大機台投資，能否再和過去一樣帶來同樣的成本效益，實在令人懷疑。

此外，全球經濟前景的不確定性，以及未來只有少數幾家製造業者有能力買單，投資報酬率有限，種種因素，都讓設備業者對此議題顯得裹足不前，進退兩難。

TEL副總裁暨企業行銷總經理?口章九甚至說，如果業界沒有充分的事先討論，共同開發機台，450mm將會是一場災難。而且，漫長的450mm市場成熟期會讓設備商的財務風險增加。

Lam Research公司450mm計畫副總裁Mark Fissel也以12吋晶圓移轉為例指出，從1995年試驗機台首度完成開發，由於歷經網路泡沫等經濟因素，一直到2004年，半導體產業整整花了9年的時間，才使得12吋晶圓出貨量超過8吋晶圓。

而18吋晶圓即使能於2018年投入量產，可能需要更長的時間才能成為主流，面對既有12吋晶圓先進製程持續投資與18吋晶圓開發的雙重壓力，設備業者若沒有強大的財務支援，很有可能無以為繼。

游秋山也坦承，移轉至18吋晶圓還有許多挑戰有待克服。首先，業界有沒有辦法在2015年前就10奈米製程蝕刻技術取得重大突破？同時，合理的設備成本、顯著的生產力提升、全自動化無人生產線、環保工廠等議題都需要獲得全面性的解決，才有可能讓18吋晶圓量產得到預期的成本效益。

游秋山指出，當初業界朝12吋晶圓移轉時，也曾面臨許多質疑。但事實證明，透過多項的技術創新與突破，仍然克服了種種挑戰，因此他樂觀認為，18吋晶圓量產目標終將能夠成功。

不過，不管是從晶片製造商和設備商的角度來看，18吋晶圓都已成為少數幾家業者才能玩得起的遊戲，這是與業界朝12吋晶圓移轉時，完全不同的產業環境與需求。?口章九表示，即使幾家重量級製造商已經訂出了量產時程目標，但高昂的進入成本，將是不利於創新的。

ASML的聯合開發計畫

儘管困難重重，但台積電、英特爾、三星這些龍頭業者，為了延續產業發展、持續保持領先優勢，並建立更高的競爭障礙，勢必得在朝18吋晶圓移轉的這項行動中奮力前進。

對此議題，應用材料矽晶系統部門副總裁Kirk Hasserjian總結了順利移轉至18吋晶圓世代的六項關鍵因素，分別是：業界同步的移轉時程、蝕刻技術成熟度、成本分攤、協同合作、創新以及供應鏈的就緒。

其中成本分攤、合作創新在18吋晶圓世代將顯得重要。林進祥也鼓勵設備業者說，現在共同承擔風險，未來終將能共同分享利益。

提到成本與風險分攤，微影設備大廠ASML日前提出的聯合開發計畫便是一個極佳的範例。微影技術能否就緒，攸關18吋晶圓量產目標的實現，而ASML的動作更是扮演了舉足輕重的角色。

ASML在今年7月提出了客戶聯合投資計畫，在英特爾首先表態以41億美元收購ASML的15%股權後，台積電和三星也分別跟進，各取得5%和3%的股權，將共同研發下一代微影技術。

台積電、英特爾、三星是未來半導體製造的三大勢力，儘管彼此間的角力激烈，但從G450C的合作，到ASML的共同入主，卻又不得不共同分攤下一代18吋晶圓製造的龐大研發成本。它們之間的競合關係是未來半導體產業的關注重點，也是18吋量產目標能否成真的重要關鍵。

（作者為CTIMES特約主筆）