中國IC市場在全球的地位正不斷增強(qiáng)
全球半導(dǎo)體設(shè)計軟件領(lǐng)導(dǎo)廠商新思科技(Synopsys)亞太區(qū)總裁柯復(fù)華,在“2007年電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展回顧與展望研討會”中指出,中國IC市場在全球的地位正在不斷增強(qiáng),而在IC設(shè)計技術(shù)的發(fā)展上,隨著IC設(shè)計進(jìn)入90納米、65納米等先進(jìn)制程,DFM(可制造性設(shè)計;Design for Manufacturability)已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢。
由電子時報、臺北市電子零件商業(yè)同業(yè)公會,以及上海南匯區(qū)對外經(jīng)濟(jì)委員會共同舉辦的“2007年電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展回顧與展望研討會”,去年12月19日在上海浦東國際會議中心舉行,吸引了200多位上海地區(qū)電子產(chǎn)業(yè)的代表參與,柯復(fù)華以“集成電路產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)與契機(jī)”為題在會中演講時,做了上述表示。
2010年中國IC產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模將達(dá)全球四成
柯復(fù)華表示,2005年全球半導(dǎo)體市場成長趨緩,但中國卻不受此影響,成長力道仍然強(qiáng)勁,較2004年成長將近三成,成長率居全球之冠。隨著十一五政策的推動,中國IC產(chǎn)業(yè)可望更蓬勃發(fā)展,除了在IC設(shè)計、硅智財權(quán)等產(chǎn)業(yè)都將有長足進(jìn)步外,芯片制造的能力和經(jīng)濟(jì)規(guī)模也可望達(dá)世界級水平,成為亞太地區(qū)芯片制造和IC產(chǎn)品研發(fā)的主要基地之一??聫?fù)華強(qiáng)調(diào),到2010年時中國IC產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模將達(dá)到全球四成(39%)的占有率,中國IC市場在全球的地位正在不斷增強(qiáng)。
其中,長三角地區(qū)是中國最重要的電子信息產(chǎn)業(yè)基地,有三分之一左右的產(chǎn)品都是在這個地區(qū)生產(chǎn),同時這個地區(qū)也是中國IC產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展區(qū)域,國際級IC設(shè)計基地與國家級半導(dǎo)體封測廠皆設(shè)于此,晶圓代工則有中芯、和艦、宏力等廠商,2005年大陸單是在長三角地區(qū)的IC產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值即超過420億人民幣。
柯復(fù)華也說明,中國發(fā)展IC產(chǎn)業(yè)具有幾項(xiàng)優(yōu)勢,一是國內(nèi)市場需求龐大,像是消費(fèi)性電子產(chǎn)品的3G手機(jī)、數(shù)字相機(jī)、MP3播放機(jī)、數(shù)字電視以及IC卡等市場需求仍持續(xù)加溫,同時大陸的政策也很明確而有計劃地扶植這項(xiàng)產(chǎn)業(yè)。根據(jù)十一五規(guī)劃,將優(yōu)先發(fā)展IC設(shè)計業(yè),持續(xù)支持IC、新型元器件二大核心產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)之研發(fā),并扶植IC制程技術(shù)的研發(fā)與硅智產(chǎn)權(quán)交易復(fù)用IC產(chǎn)業(yè)等,讓這項(xiàng)產(chǎn)業(yè)在全球市場上充滿競爭力。
ICC是中國大陸推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新作法
此外,中國大陸在扶植IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展還有一項(xiàng)創(chuàng)新的做法,那就是藉由國家級的IC設(shè)計孵化基地(IC Design Incubation Centers),集中資源從事先進(jìn)或特定功能的芯片設(shè)計,過去三年間,八個國家級的ICC已成功地完成近800項(xiàng)芯片項(xiàng)目的Tape-out。未來在“扶弱孵小轉(zhuǎn)成扶大扶強(qiáng);產(chǎn)業(yè)化基地進(jìn)展成產(chǎn)業(yè)基地”方針指導(dǎo)下,ICC將與產(chǎn)業(yè)界實(shí)際需求更加緊密結(jié)合,催化大陸IC產(chǎn)業(yè)的成長與茁壯??聫?fù)華還說,除了IC設(shè)計之外,在晶圓代工、封測廠、主機(jī)板、LCD屏幕等產(chǎn)業(yè)的帶動下,大陸的半導(dǎo)體整體產(chǎn)業(yè)生態(tài)將逐步完整,值得大家的重視。
在上述的產(chǎn)業(yè)趨勢下,柯復(fù)華期許海峽兩岸的IC設(shè)計業(yè)者,都更有全球化的思維來面對市場的變化與需求。他表示,以手機(jī)芯片為例,手機(jī)主要制造商如Nokia是位于芬蘭、Motorola位于美國、Samsung與LG則在韓國,IC設(shè)計業(yè)者必須有能力迅速地于全球不同的地方支持這些手機(jī)制造商,才能真正符合客戶的需求。因此,Synopsys秉持著推動產(chǎn)業(yè)、成就客戶、發(fā)展自己的精神,致力協(xié)助全球各地客戶發(fā)展自主技術(shù),降低產(chǎn)品開發(fā)的成本與風(fēng)險,協(xié)助客戶加速產(chǎn)品上市(Time-to-Market)的時程。
DFM已成為IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要趨勢
至于在IC的技術(shù)發(fā)展方面,柯復(fù)華表示,在0.25微米世代芯片的平均閘數(shù)達(dá)7.5M gates,設(shè)計業(yè)者通常面對的是Timing與Area等問題;到0.18微米世代時,芯片平均閘數(shù)達(dá)42M gates,業(yè)者在意的多為Timing Closure議題;到了0.13微米世代,芯片閘數(shù)多達(dá)55M gates,關(guān)心的議題則是Signal Integrity;而隨著IC設(shè)計進(jìn)入90納米、65納米等先進(jìn)流程,漏電流(Leakage Current)與其它半導(dǎo)體物理特性的變異(Variation),已成為設(shè)計業(yè)者所必須面對的挑戰(zhàn)。
柯復(fù)華說明,當(dāng)制程技術(shù)進(jìn)入90納米或更先進(jìn)的技術(shù)之后,半導(dǎo)體物理特性的變異,已非以往單靠晶圓廠的技術(shù)協(xié)助就能掌控,也就是說,要成功制造出一顆組件,并維持穩(wěn)定的高良率,不再只是制造端的責(zé)任,必須在設(shè)計初期就能夠去考慮后期制造問題,這就是DFM的核心觀念所在。
而DFM技術(shù)的發(fā)展主要就是希望能有效解決上述的諸多挑戰(zhàn)。整個IC設(shè)計流程已由以往著重設(shè)計收斂(Design Closure)的思維,逐漸朝向制造收斂(Manufacturing Closure)發(fā)展,DFM的概念被整合到設(shè)計實(shí)作當(dāng)中,從Sign-off階段同時向上與向下發(fā)展,并藉由EDA(電子設(shè)計自動化;Electronic Design Automation)工具的協(xié)助,來提高IC制造的良率。
在這樣的產(chǎn)業(yè)趨勢下,設(shè)計業(yè)者需要的是何種EDA解決方案呢?柯復(fù)華說,除了要求功能(Performance)強(qiáng)大之外,如何有效提升生產(chǎn)效率(Productivity),并盡早獲致可預(yù)測結(jié)果(Predictability),三方面都能面面俱到,才是客戶最需要的解決方案。而根據(jù)許多獨(dú)立機(jī)構(gòu)的調(diào)查結(jié)果,新思科技(Synopsys)在技術(shù)及生產(chǎn)力都領(lǐng)先同業(yè)。
Synopsys是DFM解決方案的Leading Provider
Synopsys是半導(dǎo)體設(shè)計軟件廠商中對于DFM解決方案的Leading Provider。以Synopsys的“PrimeYield”為例,這項(xiàng)解決方案是以晶圓廠與整合組件制造業(yè)者(IDM)所使用的生產(chǎn)基線(Production-Baseline)技術(shù)與制造模式為基礎(chǔ),能夠在芯片Tapeout前預(yù)測與矯正會對制造有所影響的設(shè)計型態(tài),有效整合設(shè)計流程與制造技術(shù),提升生產(chǎn)效能及縮短Time-to-Yield所需要的時間,并加速產(chǎn)品推出的時間(Time-to-Market)。(本文由新思提供、張琳一整理)[!--empirenews.page--]
PrimeYield并設(shè)有微影互通檢查(Lithography Compliance Checking;LCC)模塊,可在設(shè)計過程中盡早向使用者指出潛在的微影錯誤與制程變異;并有模型化基礎(chǔ)的CMP模塊,可找出與分析不均勻的金屬填充區(qū)塊;另外,關(guān)鍵區(qū)域分析(Critical Area Analysis;CAA)模塊,可針對設(shè)計布局中較有可能產(chǎn)生良率毀損的區(qū)域,進(jìn)行分析與改進(jìn),以提供設(shè)計者更高的可預(yù)測性。
此外,Synopsys的Seismos與Paramos則是目前PA(Process Aware)-DFM解決方案中的領(lǐng)先產(chǎn)品,可以將制造端的Variation Information回傳至設(shè)計端,讓IC設(shè)計工程師能更有效的掌握Layout與Yields的效能。
晶體管變異(Transistor Variability)是當(dāng)前DFM制程中所必須面對的重要課題,而Synopsys這兩組PA-DFM產(chǎn)品則可以有效處理這個問題。它可以藉由在設(shè)計流程中有效整合準(zhǔn)確的實(shí)體模型(Physical Modeling),指出設(shè)計端與制造端的互動關(guān)系中的變異參數(shù)(Parametric Variations)。
Seismos和Paramos并可有效解決設(shè)計時的兩大Variability議題,一是由于Stress與周圍環(huán)境影響而衍生的Proximity Variations,另一則是由Dies與Wafers間各項(xiàng)制程參數(shù)產(chǎn)生的Global Variations。這項(xiàng)解決方案可以藉由精確的制程之Physical Models,協(xié)助設(shè)計者有效克服制程變異的各項(xiàng)問題,而不必大幅修改整個實(shí)體設(shè)計流程。