先进制程如烧钱无底洞 格芯舍弃EUV争夺战另辟蹊径

2022年6、7月间炎夏之际，三星晶圆代工(Samsung Foundry)、台积电、英特尔(Intel)争抢ASML曝光机台极紫外光(EUV)系统尽早交货，三星号称3纳米GAA制程领先对手量产、台积电传出3纳米已拿下苹果(Apple)、英特尔代工大单。

然而，在先进制程竞赛博得大多数版面的同时，甫与意法半导体(STM)结盟在法国建厂的格芯(GlobalFoundries；GF)却代表着另一种晶圆代工业者样貌。

投入先进制程竞赛、抢食EUV系统迈入「埃」(angstrom)时代，几乎只围绕在三星、台积电、英特尔等晶圆代工业者，以及苹果、高通(Qualcomm)、联发科、超微(AMD)、NVIDIA、IBM、Google等客户亟需的先进制程芯片所营造出的生态系。

至于选择止步7纳米以下制程发展的晶圆代工业者，或迫于地缘政治态势而受到设备禁售箝制，或囿于财务资源难以继续投注在烧钱的先进制程无底洞，前者以中芯为例，仍心心念念尝试向先进制程推进，后者以格芯、联电为代表，叫停12纳米及7纳米以下制程开发，两厂最先进制程均已推进到14／12纳米节点。

据EE Journal、The Register报导，研究机构IC Insights报告显示，估计10纳米先进制程市场占比，将从2021年的16%攀升至2024年约达全球3成，相较之下，10～20纳米占比恐将从35.5%下滑至2024年约为26.2%水准。但推进先进制程的成本投入，却非每家业者力所能及。

2018年炎夏，格芯宣布无限期搁置7纳米以下先进制程开发，决定不再将有限资金投入EUV追逐战，另辟蹊径将资源投入在其他利基产品开发。检视2018～2022年格芯资本支出(Capex)，从7亿～45亿美元不等，但除了非常有把握的扩产计划、启动45亿美元支出外，近年来的投资不超过20亿美元规模。

格芯的平面CMOS平台仍以1970年代以来的CMOS FET为主，只不过业已推进到28纳米节点。有监于28纳米平面CMOS可说是至今为止，成本效益最高的半导体制程节点，甚且设备可向上兼容于40纳米量产，尤其迈入非平面架构例如FinFET与GAA架构后，每晶体管单位成本再度上扬，28纳米扩产也因此对晶圆厂而言，具有高效益的扩产综效。

但28纳米CMOS制程格芯能做，中芯、联电也能做，因此格芯的资源进一步差异化，投注在开发包括12纳米与14纳米FinFET，以及22纳米FD-SOI制程节点。FD-SOI强调聚焦在低功耗的应用，包括车用、手机以及物联网。

至于在手机应用上，格芯不与先进制程晶圆代工业者竞逐在AP、CPU产品角力上，反而强调低功耗，着力于开发高速射频晶体管，这项应用是即便连先进制程7纳米、5纳米也不见得打造的出优异类比射频晶体管。

因此格芯转向RF SOI与矽锗晶体管，这些高速晶体管应用在射频与雷达等应用上，透过材料的差异化取向，格芯企图掌握的是车用、手机里的另类商机。格芯CEOTom Caulfield曾受访表示，车用市场与手机应用商机庞大，但前者有太多差异化应用，而后者并不需要所有业者竞逐SoC市场，格芯着眼于这两类庞大商机的其他利基应用。