全球半導體產業(yè)發(fā)展特點2：加強代工、應用驅動、聯合開發(fā)

IDM廠商加強代工業(yè)務

　　多年來，全球半導體代工領域始終由臺積電、聯電和Chartered三大廠商把持，其中僅臺積電、聯電兩家就占全球代工市場的70%以上。但是，從2003年開始，全球半導體代工業(yè)格局開始發(fā)生變化，IBM、三星等IDM廠商相繼加強了代工業(yè)務。
 
　　首先是2003年，IBM宣布進入代工領域。IBM作為全球老牌的半導體制造商，掌握著大量半導體制造的專利技術。進入代工領域后，受到業(yè)界高度關注，陸續(xù)獲得了亞德諾、Broadcom、Intersil、NVIDIA、高通等大廠的訂單，并與超微AMD、特許、英飛凌及三星等建立制程技術策略伙伴關系。此外，IBM也受到全球3大游戲機業(yè)者的青睞，包括任天堂、微軟與索尼均委托IBM為代工游戲機核心處理器。
 
　　接下來，2004年7月三星宣布在漢城南方30公里處的器興（Giheung）建設12英寸芯片廠，導入系統(tǒng)大規(guī)模集成電路（System LSI-only）生產線，計劃2005年第二季度投產，其中近半數產能將從事芯片代工業(yè)務。業(yè)內人士指出，由于當前缺少新的殺手級產品應用(Killer Application)，三星從事代工可以為新建12英寸芯片廠產能提供出路，并且由于具有技術上的優(yōu)勢，三星從事代工將對臺積電、聯電造成很大的競爭壓力。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）聯盟；獲得90納米共同設計平臺授權，并將參與發(fā)展用于65納米制程的芯片代工設計套件（design kits），此舉也顯示三星的芯片代工業(yè)務又前進了一步。
 
　　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體公司計劃共同出資建立一座12英寸的代工廠，生產LSI。日本半導體企業(yè)的技術處于全球領先，合資建立專業(yè)代工廠后，不但可以分散投資風險；而且可以將各公司本身的經營資源集中投入到設計、開發(fā)，生產出更多附和家電、手機、汽車等客戶需求的半導體產品。
產品應用驅動技術發(fā)展
眾多業(yè)內人士認為：數字消費類電子產品是2004年全球集成電路產業(yè)高速發(fā)展的主要推動力，而隨之出現的市場需求在左右技術發(fā)展方向上起到了越來越大的作用。目前，正在出現的計算機、消費類電子、通信（3C）融合的趨勢，也正在對技術的發(fā)展產生深刻影響。
 
　　近年來引入的新技術、新工藝越來越多地受到應用的驅動。SOC的研制和快速發(fā)展動力主要來自市場對于小尺寸、低耗電、多功能、低成本、更短設計時程產品的追求。為了追求小尺寸、低成本和多功能，個人計算機中的微處理器日益緊密地與各種模擬與混合信號集成電路集合在一起，為無線通信、各種嵌入式產品服務。所以，SOC不一定要追求單芯片，也可通過多芯片封裝來實現，關鍵取決于成本和應用需求，系統(tǒng)封裝有時不僅顯著降低成本而且便于采用最新技術，易于將來的技術更新，且性能也更好。近年來，SOC應用最廣泛的領域主要集中在手機、視頻游戲機、DVD播放器、數字機頂盒等通信和消費電子領域。
 
　　可制造設計和可測試設計的出現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，芯片設計改變了過去自成體系的設計，更多采用可復用的IP核來減少設計和測試的時間。為了追求可攜帶性和移動性，過去電子產品一般采用外接電源，而現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題。封裝市場由標準封裝批量生產向提供定制封裝解決方案轉變，也主要受到了消費電子快速增長的影響。2004年出現的300mm硅片投資熱潮，主要驅動力之一就是市場上對存儲器需求的恢復增長。市場發(fā)展要求技術開發(fā)人員改變思維方法，采用最適用的技術，將各種不同技術結合在一起，提出最佳的解決方案。

聯合研發(fā)成為潮流

　　技術進步已進入納米時代，無論設計、掩膜制造及新建芯片生產線的投資都太大，外協合作勢將成為工業(yè)發(fā)展趨勢。Infineon公司亞洲業(yè)務主管表示：“我們從過去的產業(yè)衰退中得到教訓”，今后計劃將外協合作提高兩倍，達到總量的30%。Motorola 動作更大，一方面大力縮減工廠，一方面積極外協以繼續(xù)發(fā)展半導體事業(yè)。
 
　　研發(fā)65nm/45nm工藝需要投入大量資金和眾多科研人員，單個公司往往會感到力量單薄，聯合研發(fā)、共享成果成為了產業(yè)發(fā)展的趨勢。
 
　　意法微電子、飛利浦和摩托羅拉于2002年 4月在法國聯合成立Crolles聯盟，合作開發(fā)300mm芯片、90nm新一代芯片制造技術，并計劃在未來5年內把90nm工藝提升至65nm、45nm和 32nm工藝。
 
　　臺積電、飛利浦和意法微電子公司聯合開發(fā)90nm/65nmCMOS制造工藝，為期5 年，技術主要用于SOC、高性能處理器、嵌入式DRAM和SRAM 等。
 
　　英飛凌與科萊思于2003年起在德國德累斯頓工廠合作開發(fā)157nm光刻微顯影技術用光阻材料，以幫助英飛凌可以在2007年，采用55nm工藝生產DRAM芯片。
 
　　東芝和索尼于2002年4月開始聯合研制 65nm級系統(tǒng)LSI技術，它主要包括30nm高性能晶體管、混載 DRAM，混載SRAM和多層布線技術等，以用于制造SOC。合作期限為3年，共投入50億日元的科研經費。
 
　　AMD與IBM從2003年 1月起在IBM紐約州 East Fishkill 300nm芯片廠聯合開發(fā)65/45nm工藝，以研制高性能處理器。
 
　　英飛凌、特許半導體和IBM從2003年 7 月起在 IBM紐約州East Fishkill 300nm芯片廠研究基地——尖端半導體科技中心（ASTC 300）聯合開發(fā)65nm/45nm工藝。集中了三個公司的200名科技人員，三方將在今后的65nm級IC中融合英飛凌的低功耗設計制造技術、IBM的工藝技術和特許半導體的芯片代工平臺的優(yōu)點。
 
　　2003年 10月飛利浦以核心伙伴的身份加盟比利時IMEC微電子研究中心共同研發(fā)45nm工藝。IMEC在比利時Leuven將興建一座先進的硅研發(fā)中心，2004年二季度安裝生產設備，比利時政府為支持IMEC 300mm芯片研究計劃，投資 3700萬歐元。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個研發(fā)項目，其中包括為期5年的極遠紫外線（EUV）光刻、193nm ArF和157nmF2光源的光刻技術項目。