全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)2：加強(qiáng)代工、應(yīng)用驅(qū)動(dòng)、聯(lián)合開(kāi)發(fā)

IDM廠(chǎng)商加強(qiáng)代工業(yè)務(wù)

　　多年來(lái)，全球半導(dǎo)體代工領(lǐng)域始終由臺(tái)積電、聯(lián)電和Chartered三大廠(chǎng)商把持，其中僅臺(tái)積電、聯(lián)電兩家就占全球代工市場(chǎng)的70%以上。但是，從2003年開(kāi)始，全球半導(dǎo)體代工業(yè)格局開(kāi)始發(fā)生變化，IBM、三星等IDM廠(chǎng)商相繼加強(qiáng)了代工業(yè)務(wù)。
 
　　首先是2003年，IBM宣布進(jìn)入代工領(lǐng)域。IBM作為全球老牌的半導(dǎo)體制造商，掌握著大量半導(dǎo)體制造的專(zhuān)利技術(shù)。進(jìn)入代工領(lǐng)域后，受到業(yè)界高度關(guān)注，陸續(xù)獲得了亞德諾、Broadcom、Intersil、NVIDIA、高通等大廠(chǎng)的訂單，并與超微AMD、特許、英飛凌及三星等建立制程技術(shù)策略伙伴關(guān)系。此外，IBM也受到全球3大游戲機(jī)業(yè)者的青睞，包括任天堂、微軟與索尼均委托IBM為代工游戲機(jī)核心處理器。
 
　　接下來(lái)，2004年7月三星宣布在漢城南方30公里處的器興（Giheung）建設(shè)12英寸芯片廠(chǎng)，導(dǎo)入系統(tǒng)大規(guī)模集成電路（System LSI-only）生產(chǎn)線(xiàn)，計(jì)劃2005年第二季度投產(chǎn)，其中近半數(shù)產(chǎn)能將從事芯片代工業(yè)務(wù)。業(yè)內(nèi)人士指出，由于當(dāng)前缺少新的殺手級(jí)產(chǎn)品應(yīng)用(Killer Application)，三星從事代工可以為新建12英寸芯片廠(chǎng)產(chǎn)能提供出路，并且由于具有技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，三星從事代工將對(duì)臺(tái)積電、聯(lián)電造成很大的競(jìng)爭(zhēng)壓力。2005年5月，三星電子宣布加入IBM與特許之間的“跨芯片代工”（cross-foundry）聯(lián)盟；獲得90納米共同設(shè)計(jì)平臺(tái)授權(quán)，并將參與發(fā)展用于65納米制程的芯片代工設(shè)計(jì)套件（design kits），此舉也顯示三星的芯片代工業(yè)務(wù)又前進(jìn)了一步。
 
　　2005年9月日立制作所、東芝、NEC電子、瑞薩科技與松下電器等日本半導(dǎo)體公司計(jì)劃共同出資建立一座12英寸的代工廠(chǎng)，生產(chǎn)LSI。日本半導(dǎo)體企業(yè)的技術(shù)處于全球領(lǐng)先，合資建立專(zhuān)業(yè)代工廠(chǎng)后，不但可以分散投資風(fēng)險(xiǎn)；而且可以將各公司本身的經(jīng)營(yíng)資源集中投入到設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)出更多附和家電、手機(jī)、汽車(chē)等客戶(hù)需求的半導(dǎo)體產(chǎn)品。
產(chǎn)品應(yīng)用驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展
眾多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為：數(shù)字消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品是2004年全球集成電路產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的主要推動(dòng)力，而隨之出現(xiàn)的市場(chǎng)需求在左右技術(shù)發(fā)展方向上起到了越來(lái)越大的作用。目前，正在出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)、消費(fèi)類(lèi)電子、通信（3C）融合的趨勢(shì)，也正在對(duì)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生深刻影響。
 
　　近年來(lái)引入的新技術(shù)、新工藝越來(lái)越多地受到應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)。SOC的研制和快速發(fā)展動(dòng)力主要來(lái)自市場(chǎng)對(duì)于小尺寸、低耗電、多功能、低成本、更短設(shè)計(jì)時(shí)程產(chǎn)品的追求。為了追求小尺寸、低成本和多功能，個(gè)人計(jì)算機(jī)中的微處理器日益緊密地與各種模擬與混合信號(hào)集成電路集合在一起，為無(wú)線(xiàn)通信、各種嵌入式產(chǎn)品服務(wù)。所以，SOC不一定要追求單芯片，也可通過(guò)多芯片封裝來(lái)實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵取決于成本和應(yīng)用需求，系統(tǒng)封裝有時(shí)不僅顯著降低成本而且便于采用最新技術(shù)，易于將來(lái)的技術(shù)更新，且性能也更好。近年來(lái)，SOC應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域主要集中在手機(jī)、視頻游戲機(jī)、DVD播放器、數(shù)字機(jī)頂盒等通信和消費(fèi)電子領(lǐng)域。
 
　　可制造設(shè)計(jì)和可測(cè)試設(shè)計(jì)的出現(xiàn)在很大程度上也是為了追求低成本和快速上市。為了追求低成本和快速上市，芯片設(shè)計(jì)改變了過(guò)去自成體系的設(shè)計(jì)，更多采用可復(fù)用的IP核來(lái)減少設(shè)計(jì)和測(cè)試的時(shí)間。為了追求可攜帶性和移動(dòng)性，過(guò)去電子產(chǎn)品一般采用外接電源，而現(xiàn)在更多地考慮使用電池，則需要更好地處理電源控制和管理問(wèn)題。封裝市場(chǎng)由標(biāo)準(zhǔn)封裝批量生產(chǎn)向提供定制封裝解決方案轉(zhuǎn)變，也主要受到了消費(fèi)電子快速增長(zhǎng)的影響。2004年出現(xiàn)的300mm硅片投資熱潮，主要驅(qū)動(dòng)力之一就是市場(chǎng)上對(duì)存儲(chǔ)器需求的恢復(fù)增長(zhǎng)。市場(chǎng)發(fā)展要求技術(shù)開(kāi)發(fā)人員改變思維方法，采用最適用的技術(shù)，將各種不同技術(shù)結(jié)合在一起，提出最佳的解決方案。

聯(lián)合研發(fā)成為潮流

　　技術(shù)進(jìn)步已進(jìn)入納米時(shí)代，無(wú)論設(shè)計(jì)、掩膜制造及新建芯片生產(chǎn)線(xiàn)的投資都太大，外協(xié)合作勢(shì)將成為工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。Infineon公司亞洲業(yè)務(wù)主管表示：“我們從過(guò)去的產(chǎn)業(yè)衰退中得到教訓(xùn)”，今后計(jì)劃將外協(xié)合作提高兩倍，達(dá)到總量的30%。Motorola 動(dòng)作更大，一方面大力縮減工廠(chǎng)，一方面積極外協(xié)以繼續(xù)發(fā)展半導(dǎo)體事業(yè)。
 
　　研發(fā)65nm/45nm工藝需要投入大量資金和眾多科研人員，單個(gè)公司往往會(huì)感到力量單薄，聯(lián)合研發(fā)、共享成果成為了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。
 
　　意法微電子、飛利浦和摩托羅拉于2002年 4月在法國(guó)聯(lián)合成立Crolles聯(lián)盟，合作開(kāi)發(fā)300mm芯片、90nm新一代芯片制造技術(shù)，并計(jì)劃在未來(lái)5年內(nèi)把90nm工藝提升至65nm、45nm和 32nm工藝。
 
　　臺(tái)積電、飛利浦和意法微電子公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)90nm/65nmCMOS制造工藝，為期5 年，技術(shù)主要用于SOC、高性能處理器、嵌入式DRAM和SRAM 等。
 
　　英飛凌與科萊思于2003年起在德國(guó)德累斯頓工廠(chǎng)合作開(kāi)發(fā)157nm光刻微顯影技術(shù)用光阻材料，以幫助英飛凌可以在2007年，采用55nm工藝生產(chǎn)DRAM芯片。
 
　　東芝和索尼于2002年4月開(kāi)始聯(lián)合研制 65nm級(jí)系統(tǒng)LSI技術(shù)，它主要包括30nm高性能晶體管、混載 DRAM，混載SRAM和多層布線(xiàn)技術(shù)等，以用于制造SOC。合作期限為3年，共投入50億日元的科研經(jīng)費(fèi)。
 
　　AMD與IBM從2003年 1月起在IBM紐約州 East Fishkill 300nm芯片廠(chǎng)聯(lián)合開(kāi)發(fā)65/45nm工藝，以研制高性能處理器。
 
　　英飛凌、特許半導(dǎo)體和IBM從2003年 7 月起在 IBM紐約州East Fishkill 300nm芯片廠(chǎng)研究基地——尖端半導(dǎo)體科技中心（ASTC 300）聯(lián)合開(kāi)發(fā)65nm/45nm工藝。集中了三個(gè)公司的200名科技人員，三方將在今后的65nm級(jí)IC中融合英飛凌的低功耗設(shè)計(jì)制造技術(shù)、IBM的工藝技術(shù)和特許半導(dǎo)體的芯片代工平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)。
 
　　2003年 10月飛利浦以核心伙伴的身份加盟比利時(shí)IMEC微電子研究中心共同研發(fā)45nm工藝。IMEC在比利時(shí)Leuven將興建一座先進(jìn)的硅研發(fā)中心，2004年二季度安裝生產(chǎn)設(shè)備，比利時(shí)政府為支持IMEC 300mm芯片研究計(jì)劃，投資 3700萬(wàn)歐元。此外，英特爾、三星電子、英飛凌、飛利浦和意法電子都加入IMEC小于 45nm工藝的7個(gè)研發(fā)項(xiàng)目，其中包括為期5年的極遠(yuǎn)紫外線(xiàn)（EUV）光刻、193nm ArF和157nmF2光源的光刻技術(shù)項(xiàng)目。