全球半导体产业发展特点2：加强代工、应用驱动、联合开发

IDM厂商加强代工业务

　　多年来，全球半导体代工领域始终由台积电、联电和Chartered三大厂商把持，其中仅台积电、联电两家就占全球代工市场的70%以上。但是，从2003年开始，全球半导体代工业格局开始发生变化，IBM、三星等IDM厂商相继加强了代工业务。
 
　　首先是2003年，IBM宣布进入代工领域。IBM作为全球老牌的半导体制造商，掌握着大量半导体制造的专利技术。进入代工领域后，受到业界高度关注，陆续获得了亚德诺、Broadcom、Intersil、NVIDIA、高通等大厂的订单，并与超微AMD、特许、英飞凌及三星等建立制程技术策略伙伴关系。此外，IBM也受到全球3大游戏机业者的青睐，包括任天堂、微软与索尼均委托IBM为代工游戏机核心处理器。
 
　　接下来，2004年7月三星宣布在汉城南方30公里处的器兴（Giheung）建设12英寸芯片厂，导入系统大规模集成电路（System LSI-only）生产线，计划2005年第二季度投产，其中近半数产能将从事芯片代工业务。业内人士指出，由于当前缺少新的杀手级产品应用(Killer Application)，三星从事代工可以为新建12英寸芯片厂产能提供出路，并且由于具有技术上的优势，三星从事代工将对台积电、联电造成很大的竞争压力。2005年5月，三星电子宣布加入IBM与特许之间的“跨芯片代工”（cross-foundry）联盟；获得90纳米共同设计平台授权，并将参与发展用于65纳米制程的芯片代工设计套件（design kits），此举也显示三星的芯片代工业务又前进了一步。
 
　　2005年9月日立制作所、东芝、NEC电子、瑞萨科技与松下电器等日本半导体公司计划共同出资建立一座12英寸的代工厂，生产LSI。日本半导体企业的技术处于全球领先，合资建立专业代工厂后，不但可以分散投资风险；而且可以将各公司本身的经营资源集中投入到设计、开发，生产出更多附和家电、手机、汽车等客户需求的半导体产品。
产品应用驱动技术发展
众多业内人士认为：数字消费类电子产品是2004年全球集成电路产业高速发展的主要推动力，而随之出现的市场需求在左右技术发展方向上起到了越来越大的作用。目前，正在出现的计算机、消费类电子、通信（3C）融合的趋势，也正在对技术的发展产生深刻影响。
 
　　近年来引入的新技术、新工艺越来越多地受到应用的驱动。SOC的研制和快速发展动力主要来自市场对于小尺寸、低耗电、多功能、低成本、更短设计时程产品的追求。为了追求小尺寸、低成本和多功能，个人计算机中的微处理器日益紧密地与各种模拟与混合信号集成电路集合在一起，为无线通信、各种嵌入式产品服务。所以，SOC不一定要追求单芯片，也可通过多芯片封装来实现，关键取决于成本和应用需求，系统封装有时不仅显著降低成本而且便于采用最新技术，易于将来的技术更新，且性能也更好。近年来，SOC应用最广泛的领域主要集中在手机、视频游戏机、DVD播放器、数字机顶盒等通信和消费电子领域。
 
　　可制造设计和可测试设计的出现在很大程度上也是为了追求低成本和快速上市。为了追求低成本和快速上市，芯片设计改变了过去自成体系的设计，更多采用可复用的IP核来减少设计和测试的时间。为了追求可携带性和移动性，过去电子产品一般采用外接电源，而现在更多地考虑使用电池，则需要更好地处理电源控制和管理问题。封装市场由标准封装批量生产向提供定制封装解决方案转变，也主要受到了消费电子快速增长的影响。2004年出现的300mm硅片投资热潮，主要驱动力之一就是市场上对存储器需求的恢复增长。市场发展要求技术开发人员改变思维方法，采用最适用的技术，将各种不同技术结合在一起，提出最佳的解决方案。

联合研发成为潮流

　　技术进步已进入纳米时代，无论设计、掩膜制造及新建芯片生产线的投资都太大，外协合作势将成为工业发展趋势。Infineon公司亚洲业务主管表示：“我们从过去的产业衰退中得到教训”，今后计划将外协合作提高两倍，达到总量的30%。Motorola 动作更大，一方面大力缩减工厂，一方面积极外协以继续发展半导体事业。
 
　　研发65nm/45nm工艺需要投入大量资金和众多科研人员，单个公司往往会感到力量单薄，联合研发、共享成果成为了产业发展的趋势。
 
　　意法微电子、飞利浦和摩托罗拉于2002年 4月在法国联合成立Crolles联盟，合作开发300mm芯片、90nm新一代芯片制造技术，并计划在未来5年内把90nm工艺提升至65nm、45nm和 32nm工艺。
 
　　台积电、飞利浦和意法微电子公司联合开发90nm/65nmCMOS制造工艺，为期5 年，技术主要用于SOC、高性能处理器、嵌入式DRAM和SRAM 等。
 
　　英飞凌与科莱思于2003年起在德国德累斯顿工厂合作开发157nm光刻微显影技术用光阻材料，以帮助英飞凌可以在2007年，采用55nm工艺生产DRAM芯片。
 
　　东芝和索尼于2002年4月开始联合研制 65nm级系统LSI技术，它主要包括30nm高性能晶体管、混载 DRAM，混载SRAM和多层布线技术等，以用于制造SOC。合作期限为3年，共投入50亿日元的科研经费。
 
　　AMD与IBM从2003年 1月起在IBM纽约州 East Fishkill 300nm芯片厂联合开发65/45nm工艺，以研制高性能处理器。
 
　　英飞凌、特许半导体和IBM从2003年 7 月起在 IBM纽约州East Fishkill 300nm芯片厂研究基地——尖端半导体科技中心（ASTC 300）联合开发65nm/45nm工艺。集中了三个公司的200名科技人员，三方将在今后的65nm级IC中融合英飞凌的低功耗设计制造技术、IBM的工艺技术和特许半导体的芯片代工平台的优点。
 
　　2003年 10月飞利浦以核心伙伴的身份加盟比利时IMEC微电子研究中心共同研发45nm工艺。IMEC在比利时Leuven将兴建一座先进的硅研发中心，2004年二季度安装生产设备，比利时政府为支持IMEC 300mm芯片研究计划，投资 3700万欧元。此外，英特尔、三星电子、英飞凌、飞利浦和意法电子都加入IMEC小于 45nm工艺的7个研发项目，其中包括为期5年的极远紫外线（EUV）光刻、193nm ArF和157nmF2光源的光刻技术项目。