中国成国际半导体产业泄洪区 产业东迁成趋势

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无晶圆厂供应商排名上升



在无晶圆厂半导体公司中，高通和Broadcom在2005年都首次跻身这个Top 20排行榜。此外，nVidia和ATI也都首次进入Top 25半导体厂商排名。

表2显示，2005年全球前五大无晶圆厂设计公司分别为高通(34.57亿美元，增长7.7%)、Broadcom(26.71亿美元，增长11.3%)、nVidia(20.79亿美元，增长23.8%)、ATI(20.28亿美元，增长6.0%)和赛灵思(16.45亿美元，增长3.7%)。

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全球半导体厂商掀起逐鹿中国市场大战

业内分析，全球半导体厂商开始掀起新一轮的逐鹿中国市场大战。

　　环球资源电子业务部总裁马思礼接受本报记者专访时透露，中国电子行业正在迅速发展，对集成电路技术的需求也急速增长。市场调研公司Gartner的资料更显示，中国内地电子产品今年产值将超过1840亿美元。根据ICInsights调查公司的资料显示，中国内地电子产品制造商将消耗价值344亿美元的芯片技术，从而使得中国内地成为全球最大的半导体市场。

　　环球资源估计，中国的半导体产业将占全球半导体市场20％的份额，约1750亿美元。庞大的市场潜力吸引众多半导体厂商。据悉，目前英特尔已经在成都建立封装厂，英飞凌也在苏州建立封装厂。

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预测设计流程中需要考虑的纳米IC制造影响因素

随着IC产业向130nm以下先进纳米工艺技术的发展，这些复杂IC的制造要求向开发流程更上游转移变得至关重要。如今，IC开发人员必须处理日益增多的由纳米工艺技术和子波长蚀刻引起的一系列问题。在设计早期作出的许多决定往往会复杂化或者简化下游制造过程。因此，业界领先的半导体制造商正在积极地向纳米级IC设计流程中集成制造性功能。具体的实现方法是半导体制造商与电子设计自动化(EDA)工具提供商在有关先进制造技术方面开展紧密合作，确保设计出的IC结构能符合下游步骤要求的线宽、方位和其它设计特性要求。为了减少代价相当高的设计反复次数，缩短越来越复杂的纳米设计进入量产的周期，半导体制造商非常希望使用更高效的可制造性设计(DFM)技术，因此这种产业间的合作将变得越来越广泛。
图1：随着业界向更先进的工艺技术的发展，由纳米和制造效应引起的硅片故障呈上升趋势。
为了应对这一趋势，需要进一步改善设计方法。



先进的集成器件制造商(IDM)一般都能熟练地设计电路，并根据他们对制造工艺的深刻理解优化电路性能。然而在ASIC领域中，设计与制造的分离加大了设计师对制造问题以及制造工程师对制造数据中隐含的设计要素的理解难度。这样，传统的ASIC开发被迫采用更加保守的方法以确保硅片的功能完整，并在生产中达到期望的良品率水平。


传统的验证方法


多年来，ASIC设计师采用传统的签字确认验证方法就可以自信地将设计递交给制造商，并依靠制造商的后处理能力优化良品率。然而，随着业界向先进纳米工艺技术的发展，半导体制造商开始面临许多新的电气和物理效应，这些效应将戏剧性地提高设计复杂性，并最终削弱设计师快速成功流片的能力，无法达成最优的性能。半导体制造商已经经历过有些设计尽管已经通过传统签字确认方法的验证但最终流片失败的教训，而这一趋势在纳米节点时将变得更糟(图1)。


在130nm以下设计中，不断增加的漏电流将提高器件的功耗，由此形成了向更低供电电压发展的趋势。另外，在紧密相邻的互连走线上使用更高频率的信号，也增加了串扰和耦合等信号完整性(SI)问题对由于使用更低供电电压、噪声余量更少的电路的影响。同时，设计师需要解决下游化学机械抛光(CMP)失真问题，以及在子波长蚀刻中使用的更高级分辨率增强技术(RET)带来的问题，并预测它们对关键路径的时序造成的潜在影响。


单纯通过后布局制造数据的校正来解决这些连带效应被证明是无效的。经验表明，纳米器件在制造阶段遇到的问题通常都需要通过不断的设计反复和流片才能解决。在当今快速变化的市场情况下，每次流片不仅意味着需要支出数百万美元的掩模成本，而且由于交货的延迟将导致总体收入的大幅降低。能够在设计过程的早期就解决这些新出现的纳米问题的半导体制造商拥有使纳米设计更快面市和更快进入批量生产的极大优势。因此，业界领先的半导体制造商正在逐步采用更有效的能够预测和解决这些后端制造难题的DFM策略。


准确性因素


过去，一说起满足制造性要求，在很大程度上就意味着在出带后运行设计规则检查(DRC)工具。而如今的设计师需要的是能够准确分析电源、SI和制造效应对电路性能带来影响的工具和方法。反过来说，高效的分析取决于对先进纳米工艺越来越准确、全面的性能表征，而这些工艺通常被反映为设计规则套件和技术文档。
图2：(a)在先进工艺节点，不准确的数据会使设计处于理想工作范围之外；
(b)设计师通过使用精确的寄生数据，可以减少设计余量、改善性能和良品率。



在早前要求较宽松的工艺时代，设计师可以通过创建足够的时序和版图余量来补偿建模近似值和估计的版图寄生数据。然而在更先进的技术节点，纳米效应和制造变化将使设计性能远远达不到用传统工具和方法设计能够达到的任何合理余量(图2)。传统方法中使用的估计寄生数据和建模近似值达不到覆盖由纳米效应和制造变化引起的时序变化所需的精度。


传统的寄生抽取工具可以通过对大量互连图案的系统性分析为寄生电阻电容电感(RLC)数据创建出简单的图案。在这种方法中使用的电磁场解算器(field solver，一种二维或三维电磁场求解软件工具)会用线宽和间距等特殊参数建立结果表格。然后，寄生提取工具需要插入落在计算值之间的任何线宽和间距。在对设计性能的详细时序分析过程中，这些不精确的寄生值会让时序问题在设计阶段隐藏起来，导致实际芯片的性能劣化甚至发生电路故障。


走线的建模


在先进工艺时代，提取方法必须面对越来越复杂的一系列相关因素，包括在更新工艺中发现的走线性能新模型。例如，传统的铝工艺走线形状就有别于铜工艺走线形状，它使用一个镀层来保护铜线免受四周电介质的影响。在这些带镀层的铜线中，电流更容易在走线的铜部分流过，而外面的镀层主要决定电容。因此电阻的等效线尺寸与电容的等效线尺寸是不同的。


由于存在CMP等效应，线的建模也变得越来越复杂，因为这些效应会在个别走线的电阻率中引入宽度变量。在铜工艺中，CMP会磨损铜线的顶端。不同的走线厚度会引起裸模间互连电阻和电容的变化，从而导致等长走线也会有不同的寄生时延。另外，电容也很容易随“伪”金属填充等工艺方法而出现成倍的变化。“伪”金属填充工艺用来提高整个芯片上金属密度的一致性，减少片上的变化。因此，实际走线的真正电阻和电容值取决于它的周边环境，包括可能会影响性能、距离几微米远的架构。


目前先进的提取工具采用电磁场解算器(field solver，一种二维或三维电磁场求解软件工具)分析互连图案的实际模型，并确定走线的实际寄生电容。这些工具使用代工厂提供的详细数据对高级电介质、梯形导体、铜技术、CMP失真和其它性能变化效应提供二维和三维的建模和表征。先进的抽取器能够解决这些片上变化，提供可靠时序分析和仿真所需的精确寄生数据。像工艺规则加密等新方法能够让代工厂向用户和EDA供应商安全地提供精确走线建模和寄生提取所必需的数据。
图3：(a)针对指定工艺、通过全曝光/散焦(de-focus)窗口显示的图像失真，并展示了
可用RET技术通过工艺窗口完全校正的严重失真。(b)使用RET之前(蓝线)和使用
RET之后(紫红色线)的图像失真。RET还可以解决严重的走线端短路、边角圆形化
和触点闭合等问题。



设计影响的扩大


这种代工厂和EDA供应商之间的广泛合作开始逐渐影响具有DFM功能的设计流程涉及到的所有领域。例如，新功能有助于设计工程师在针对子波长蚀刻所需的复杂RET进行优化设计时扮演更重要的角色。过去，制造商可以利用RET改变GDSII制造数据，不需要设计工程师的任何参与。采用这种方式后，像光学接近校正(OPC)和相移掩模(PSM)这样的方法就可以在指定光波长下保持较小几何尺寸的精度。


随着向子波长蚀刻的转移，通过衍射受限系统的成像将导致硅片上的印刷图案产生比半导体物理设计工艺创建的图案更严重的失真。失真效应会影响硅片上图案的保真度和边缘布局，在最坏情况上，甚至完全消除图案(图3)。蚀刻和氧化层增加等其它工艺步骤也会加剧画线和印刷图形之间的失真。除非这些失真得到校正，否则这些不准确的器件图像复制将在生产中导致严重的良品率下降。


由于加深了对这些制造问题的理解，新的EDA工具可以帮助设计师避免潜在的下游问题。新的工具不是去发现设计中是否包含不能在蚀刻中得到正确处理的架构，而是帮助设计师远在出带之前的设计早期确定这些问题。采用这种方式后，即使没有制造专业技术的设计师也能在影响或优化设计性能和设计可制造性方面发挥重要的作用。


随着工艺技术复杂度的提高，保证设计的可制造性仍然要求半导体供应链中所有成员开展紧密合作，包括芯片设计师、知识产权(IP)供应商、EDA供应商和硅代工厂。如OpenAccess这样的产业联盟为发挥更先进的DFM策略提供了设计基础架构的关键要素，并将继续为更有效的DFM方法提供重要的支持。


作者：Mark Miller


DFM行销和业务开发副总裁


Pankaj Mayor


Cadence设计系统公司


Walter Ng


特许半导体制造公司

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据美国半导体产业协会(SIA)报告的全球半导体贸易统计组织(WSTS)的数据，2005年全年半导体销售额为2,275亿美元，增长幅度为6.8%；并预测2006年全球半导体销售额将增长7.9%，达到2,450亿美元。虽然多数研究机构对05-06年半导体市场持悲观或谨慎乐观的态度，但iSuppli公司对半导体市场发展依然保持乐观。2006年半导体产业将继续增长，并保持到2007年。

无论全球市场如何起伏波动，中国半导体市场仍将持续上升，这种观点得到业界的一致认同。经过二十年的发展，中国已成为世界第三大半导体消费国，并且在将一直是世界半导体产业的重点关注地区，在未来几年内将成为全球最大的市场。2005年，中国半导体市场的增长幅度仍然可以达到20%左右。

为了在业界更好地分享全球半导体市场发展趋势，和全球领先的半导体厂商在技术、市场、投资等领域的经验，以及半导体厂商在中国市场本土化过程中的宝贵经验， 2006全球半导体市场大会/Global Semi Market Summit Forum(2006 China)于2006年10月11日在深圳召开。

作为第八届中国国际高新技术成果交易会（高交会）的专业活动之一，论坛将全方位体现其专业性、权威性和高层次。iSuppli将全面剖析06年全球半导体市场的发展状况，对2006全球半导体市场排名作出预测，并对半导体器件的价格走势进行分析和预测。论坛还将邀请全球领先的半导体公司对其专注的技术和市场发展趋势进行分析和评价，并分享其在该领域的技术发展、市场策略和本土化经验方面的贡献。

中国国际高新技术成果交易会（简称高交会）是经国务院批准，由商务部、科技部、信息产业部、国家发展和改革委员会、人事部、教育部、中国科学院、工程院和深圳市人民政府共同主办的国家级、国际性的高新技术成果交易会，每年秋季在深圳举行。每年会议期间举办的高层论坛，吸引了数百名各国部长级官员、经济学家和知名跨国企业的CEO到会，包括INTEL、美国国家半导体、三星、高通、瑞萨等公司的高层。

第八届高交会将于2006年10月12－17日在深圳会展中心举行，高交会电子展自2004年开始，成为高交会新的亮点，重点展示半导体和IC设计；吸引了德州仪器、瑞萨、美国国家半导体、飞思卡尔、NEC等业界知名企业参加展览期间的活动。

分享权威分析师的最新观点



Dale Ford iSuppli 副总裁/市场研究专家
主题：全球半导体市场分析与预测
Dale Ford 是业界知名的权威行业分析专家，曾在Dataquest/Gartner管理分析师多年，其市场分析报告多次获奖，是业界公认的行业领导者。在iSuppli, Dale 主要负责管理竞争分析、预测和电子元器件的供求分析。

吴同伟 iSuppli 中国首席代表/高级分析师
主题：中国半导体市场分析
Byron Wu 目前负责管理iSuppli中国，包括创建和实施行业调研、评估市场因素影响、进行长、短期市场分析和起草分析报告等。他同时负责在中国市场开发新的产品，并扩大机构在中国的影响力。凭借多年在电子系统和元器件领域的直接经验，Byron被业界公认为是中国电子价值链的研究专家。

Nam Hyung Kim iSuppli 存储IC/存储系统总监/总分析师
主题：全球存储IC市场走势分析
Nam joined 2001年6月作为第一位存储分析师加入iSuppli。凭借他独特的数理和技术分析法，Nam带领iSuppli的团队成长为业界最受尊重的存储分析团队之一。

Eric Pratt iSuppli 价格和竞争分析 高级总监/总分析师
主题：半导体元器件价格走势分析
Eric被誉为电子元器件行业的顶级市场专家，具有与电子元器件供应商和应用厂商一同工作20余年的经验。在iSuppli, Eric 管理竞争材料和生产服务分析，包括元器件价格走势分析和硬件的分拆分析服务。

Chris Ambarian iSuppli电源管理高级分析师
主题：全球电源管理IC市场走势分析
Chris在电源管理行业浸淫20多年，积累了丰富的经验。来到iSuppli公司以后，Chris负责领导针对电源管理领域的研究、分析、预测和策略评估。他拥有加利福尼亚大学洛杉矶分校授予的材料科学与工程学位。后来他从国际整流器公司开始了工作生涯，担任工程师。

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瑞萨中国总裁小仓节生:半导体厂商也在等待3G
中国国际通信展拉开帷幕，新浪网为本次展会的官方互联网合作伙伴，也是唯一一家互联网合作伙伴。作为本次通信展报道的亮点之一，新浪科技与《通信世界》强强联手，在通信展现场举办大型在线访谈活动-“总裁在线”。

    以下为瑞萨半导体管理中国有限公司董事长总裁小仓节生聊天实录：

    主持人：新浪和通信产业报联合邀请了瑞萨半导体管理中国有限公司董事长总裁小仓节生先生在现场作客新浪科技，现在访谈正式开始！

    首先我来问第一个问题，首先问小仓节生先生，这次瑞萨半导体参加北京科技通信展都带来了哪些科技产品？这些产品有什么亮点和技术优势？请您详细介绍一下。

    小仓节生：首先我能够很荣幸的来到咱们北京召开的国际通信展览会，我感到非常高兴，因为这是一个非常有名的展览会。我们这次带来了四样产品出席这次展览会，第一个是处理器，是一种新的半导体处理器产品，刚刚我所介绍的处理器，信息处理量是非常大，是非常重要的手机的核心部分。

    我们这次所推出来的第二项展品是有关处理高频信号的，在高频领域当中我们的处理器是能够发挥非常大的作用的。

    我们推出来的第三项展品是关于液晶显示器，我们的颜色非常鲜艳，分辨率非常高的显示器产品。

    这四项是MCP，这主要是在手机的存储器，也是3G产品新的存储器。

    主持人：那么咱们瑞萨半导体中国管理有限公司成立一年多的时间，它的整体情况发展到一个什么样的情况了，据我所知在杭州、北京都有我们的工厂，请问一下小仓节生先生对中国整个市场您是怎么看的？谢谢！

    小仓节生：我现在先介绍一下我们公司关于中国整体的情况，因为我是负责中国区域整体的负责人。首先我要讲的就是关于中国研发机构包括大学等等，他们开发方面的一些情况。

    第二个问题我想讲一下关于半导体这些产品，我们最后达到在中国，由中国人开发的目的。

    第三方面主要就是我们的产品要面对中国的市场和用户来指导。

    第四方面我们的目标应该达到由中国人来进行设计、制造来进行管理，这样才能为中国用户服务的最终目的。

    刚刚您也提到过我们有两个工厂在中国，一个在苏州一个在北京，在北京生产是比较大众化一些，规格适用比较广的半导体产品，在苏州主要是面向一些特殊的需求的产品。

    主持人：那么我也想请您谈一谈瑞萨半导体在全球的战略？

    小仓节生：我们在世界范围内都是开展着我们业务的，我主要是负责中国这块业务，我们现在总体来讲主要有三个重要的行业作为我们重要目标对象的用户。

    第一个就是这次展览会展示的面向通信产品；第二个是数码家电，主要是面向家电方面的；第三方面就是汽车电子，这是我们三个重点的用户对象。

    就像刚才我介绍的，我们现在主要围绕着上面的三个产业，是我们主要的目标。那么并不是都是孤立的，每个产品尽管有自己的特点，比如说看电视的用户可能想打手机，打手机要想看电视，那么这三个行业当中有关联的方面也会照顾到，主要是这三个行业我们也会重点的开发，最后能够达成综合应用。

    我们公司实际上在世界范围内在半导体行业是排在第四名，我们主要在三个领域当中加上我们自己的开发技术，来制造出很好地产品，来满足这些行业用户的需要。

     主持人：这次主要是通信展，肯定重点展示的是在手机行业的成果，我想问一下小仓节先生瑞萨半导体在中国的市场上发展怎么样，今后有什么具体的发展策略？以及瑞萨科技在手机市场的位置是怎样的？

    小仓节生：在手机这个市场上咱们按照手机发展的各个时代来讲，现在是2G，然后有2.5G等一直到3G，在2G这个领域当中，我们也是在目前还是取得了一定的阶级和进展，尤其是在2.7G方面在存储器和液晶显示方面，我们推出了一些比较好的产品，现在我们重点就是围绕在3G，怎么对应3G方面，在日本我们和日本的NTT公司联手开发，不断适应于日本还适应世界的产品，也希望能够将来把这个产品介绍到中国来，因为中国的3G发展也很快，按照咱们中国的三大板块来讲，其中有一块就是瑞萨公司能够对应的，我们的公司正在对这方面加紧开发。

    主持人：那么在瑞萨先进的技术向中国市场转化的过程当中，肯定还需要更好市场的推广，我请问小仓节生先生，在市场推广的环节中怎么重点的培养人才推广和人才的本地化建设以及品牌建设上还有哪些具体的策略？

    小仓节生：按照中国现在的状况来讲，就是能够更加便宜和比较低的成本来制造这个产品，我的想法就是能够在设计初价钱比较便宜和成本比较低的产品来进入市场。

    刚刚您问到在当地人才培养的方面，我们在苏州和北京两个工厂，现在目前来讲只有200个人，到2007年准备增加到500人。

    虽然我们是半导体的生产厂商，但是因为软件方面是不可获缺的，我们也和软件的制造生产厂商来携手开发。现在我们已经有7家合作的公司，准备在软件开发和硬件结合起来共同来生产产品这方面，我们的宗旨刚刚已经讲过，就是在中国本地培养出中国的人员能够开发、制造，最后卖给消费者这样的宗旨。

    我们在品牌建设方面，主要侧重在两个方面，一个是产品的质量，这是第一位的，所以我们还有特别成立的部门来负责产品质量管理方面的工作；第二个方面就是要使我们的产品最广大的社会化，就是我们的产品能够将来被广大的用户来认可，在任何地方、任何时候、任何人都能够见到这个产品。

    主持人：非常感谢瑞萨总裁小仓节生先生来到新浪总裁在线接受我们通信产业报的采访，由于时间关系我们今天就谈到这里，谢谢您！

    小仓节生：谢谢！

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中国成为最大半导体市场 大战即将打响

昨日，纳斯达克上市公司环球资源在此间高调主办中国最大集成电路展览会，全球十大半导体厂商中，包括英特尔、三星、德州仪器、东芝、飞利浦、飞思卡尔、英飞凌、意法半导体、瑞萨等9家企业集体露脸，仅NEC　1家未参展。  

　　业内分析，全球半导体厂商开始掀起新一轮的逐鹿中国市场大战。

　　环球资源电子业务部总裁马思礼接受本报记者专访时透露，中国电子行业正在迅速发展，对集成电路技术的需求也急速增长。市场调研公司Gartner的资料更显示，中国内地电子产品今年产值将超过1840亿美元。根据ICInsights调查公司的资料显示，中国内地电子产品制造商将消耗价值344亿美元的芯片技术，从而使得中国内地成为全球最大的半导体市场。

　　环球资源估计，中国的半导体产业将占全球半导体市场20％的份额，约1750亿美元。庞大的市场潜力吸引众多半导体厂商。据悉，目前英特尔已经在成都建立封装厂，英飞凌也在苏州建立封装厂。