半導(dǎo)體企業(yè)研發(fā)活力再現(xiàn)——ISSCC 2010論文揭示新趨勢(shì)
被稱為“半導(dǎo)體界奧林匹克”的國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議(ISSCC),在2010年2月于美國(guó)舉行。與雷曼風(fēng)暴沖擊之前相比,本屆提出的論文數(shù)量增加了約10%,顯示業(yè)界研究活動(dòng)已逐漸恢復(fù)正常。這些來(lái)自企業(yè)研究論文的增加,也契合半導(dǎo)體市場(chǎng)本身的復(fù)甦腳步。目前,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在顯露出恢復(fù)發(fā)展活力的跡象。
在2010年2月7日~11日于美國(guó)舊金山舉行的ISSCC2010大會(huì)中,總共提交了638份論文,大約比雷曼風(fēng)暴前舉辦的那屆ISSCC所提交的582份論文增加了10%。所提交的論文數(shù)目看來(lái)已恢復(fù)正常水準(zhǔn)(圖1)。然而,被接受的論文數(shù)量卻只比前一年上升約3%,達(dá)到210份,接受率由前一年的34.9%下降到了今年的32.9%。
圖1提交的論文數(shù)量再次增加
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近年的ISSCC所提交和所接受的論文數(shù)量(a)。與經(jīng)濟(jì)危機(jī)前的上次大會(huì)相比,此次提交的論文數(shù)量大約提升了10%。依地區(qū)別劃分,論文接受度最多的地區(qū)為歐洲和北美,而依照機(jī)構(gòu)別區(qū)分,英特爾今年仍居于榜首,以13篇論文領(lǐng)先(b)。(圖由NikkeiElectronics依ISSCC提供資料製作。)
來(lái)自企業(yè)、大學(xué)或研究機(jī)構(gòu)方面被接受論文的比例此次也有著重大改變,雖然目前還不清楚這是否與合格率較低有關(guān)。前一年,接受論文中有47%來(lái)自企業(yè),53%來(lái)自大學(xué)和研究機(jī)構(gòu),但今年的情況正好相反,企業(yè)佔(zhàn)51%,大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)佔(zhàn)49%。
從地區(qū)別來(lái)看,歐洲和北美的論文數(shù)目顯著增長(zhǎng)。歐洲由52份上升到59份;北美則從78份上升至86份。同時(shí),亞洲的論文數(shù)量卻在下降,從73份下降至65份。最近數(shù)年以來(lái),中國(guó)每年都有1到2篇論文被接受,今年卻沒(méi)有任何一篇;臺(tái)灣去年有17篇論文,今年幾乎少了一半,只有9篇被接受。中國(guó)今年提交了更多論文,主要是來(lái)自大學(xué),但卻全軍覆沒(méi)。而臺(tái)灣提交的論文數(shù)目與去年相同,但錄取率卻明顯下降。
三星和東芝迎頭趕上
雖然中國(guó)和臺(tái)灣似乎遇到了瓶頸,但韓國(guó)卻在亞洲區(qū)取得了不錯(cuò)的成績(jī)。今年度韓國(guó)被接受的論文數(shù)量上升到19份,使該國(guó)躍居為僅次于美國(guó)和日本的第三位。
最關(guān)鍵的論文均來(lái)自韓國(guó)企業(yè)。來(lái)自韓國(guó)三星電子的論文數(shù)量從上次的兩篇上升到這次的7篇,使該公司在論文被接受的組織排名中名列第五。多年來(lái),該公司已經(jīng)發(fā)揮了它在記憶體領(lǐng)域的實(shí)力,但此次遞交的論文范圍擴(kuò)展到了無(wú)線通訊、顯示器和影像裝置。這似乎反映了該公司在發(fā)展非記憶體半導(dǎo)體領(lǐng)域方面的策略。
然而,就單一公司通過(guò)的論文數(shù)量來(lái)說(shuō),仍有一家日本公司超越了三星:日本的東芝(Toshiba)公司以8篇論文在今年度論文被接受的組織排名中位居第三。具體而言,東芝獲採(cǎi)納的論文涉及許多領(lǐng)域,包括記憶體、低功耗數(shù)位、無(wú)線通訊與資料轉(zhuǎn)換器等。顯然,東芝仍然引領(lǐng)著日本半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展。
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32nm處理器晶片問(wèn)世
今年提交的論文中也顯示出了半導(dǎo)體市場(chǎng)的復(fù)甦跡象。受劇烈衰退影響的制造商們可能無(wú)法回到ISSCC提交論文。舉例來(lái)說(shuō),去年只有英特爾(Intel)公司提交了4篇PC及伺服器用高性能微處理器論文,但今年,包括英特爾、AMD、瑞薩、昇陽(yáng)和其他公司都提交了論文。
邏輯IC終于將全面過(guò)渡到下一代32nm製程技術(shù)(圖2)。在今年的ISSCC上,英特爾與AMD都介紹了其32nm微處理器晶片的技術(shù)。在ISSCC的論文之前,業(yè)界曾經(jīng)提出過(guò)採(cǎi)用32nm製程的等效電路和SM等文件,但并沒(méi)有實(shí)際的微處理器。
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圖2穩(wěn)步推進(jìn)整合度、功能和尺寸
一些論文提出了關(guān)于在每晶片上整合10億或更多電晶體的大規(guī)模微處理器。還有兩篇論文提到了32nm製程技術(shù)。(圖片來(lái)源:ISSCCFarEastCommittee)
除了微縮製程幾何尺寸外,大會(huì)中也就其他幾項(xiàng)有趣議題進(jìn)行了討論,如印刷電子和硅穿孔(TSV),似乎揭示著這些技術(shù)的全新發(fā)展層面。
TSV技術(shù)是在硅晶片上打孔并填充它以作為電極;這是構(gòu)成3D晶片堆疊的關(guān)鍵技術(shù)。終于,工程師找到了採(cǎi)用TSV技術(shù)時(shí)可避免高昂成本和其他障礙的方法,這種方法已被廣泛用于量產(chǎn)。比利時(shí)的IMEC和其他單位所提交的論文提出了解決加熱、鄰近效應(yīng)等問(wèn)題的方法。TSV則是ISSCC2010大會(huì)中同時(shí)被指定于技術(shù)論壇中的一項(xiàng)關(guān)鍵議題。
印刷電子部份,在軟性基板上運(yùn)用印刷技術(shù)構(gòu)成感測(cè)器、類比電路等的技術(shù)也有著重大進(jìn)展。例如,有幾篇論文描述了採(cǎi)用有機(jī)半導(dǎo)體技術(shù)而非標(biāo)準(zhǔn)硅晶技術(shù)來(lái)制造類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器。邏輯電路方面也同樣出現(xiàn)了在紙基板上運(yùn)用有機(jī)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)電晶體陣列的技術(shù)。此外,在電晶體互連技術(shù)方面,由于商用的、家用噴墨印表機(jī),展現(xiàn)了印刷電子的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。