半导体产业的十年巨变

标准。大量的I/O标准对于多片存储器供应商或者利用多片技术的供应商都是十分关键。

预计3D封装真正具有实力可能要到2017或者2018年。McCann认为，异质器件如存储器、数字、模拟、RF和电源等可以堆叠在一起是3D集成的起飞之时。

McCann认为要能提供设计工具来实现器件的模块放置，TSV及球焊等优化设计。尽管最初的3D产品还不可能达到优化，但是能逐步完善。

McCann表示未来3D集成中器件的测试是个大挑战。需要依靠更多的IP来邦助实现。就拿DRAM看，在DRAM制造厂由自已进行测试，涉及到众多的IP，没有人愿意外协进行测试。但是在2.5D或3D堆叠封装时由谁作DRAM测试，未来这些封装制造厂可以完成测试吗？

McCann相信未来堆叠存储器将可分成两个步骤，首先是从存储器制造厂出货芯片，它可以进行测试，或者修复，直至合格的芯片。第二步需要微处理器供应商或者DRAM制造商提供相应的IP进行堆叠之后芯片的测试。目前己经看到从代工厂和存储器制造厂提供的测试IP模块可以利用处理器对于存储器芯片进行测试。至少目前正在探寻阶段，未来还尚难预料，但是可以相信通过合作最终能解决一切。

未来半导体业会是什么样？

跟踪先进工艺制程或者是“不”，己成为顶级芯片制造商的最困难决定。预计到2014年时全球仅存下10家，可能是3家IDM，4家存储器及3家代工。再过5年可能有一半要再出局，全球可能只剩下三足鼎立。

从技术制程方面，14纳米可能是个坎。目前英特尔与台积电分别釆用不同技术路线，英特尔高调宣称继续使用193nm浸入式光刻技术，不惜增加成本，采用两次图形曝光技术，甚至三、四次。在10纳米节点时约2015年左右才准备导入EUV技术。而台积电认为它在14纳米时就准备采用EUV技术。实际上由于在工艺制程技术上台积电至少相比英特尔要滞后两年，因此从EUV的时间切入点两者都在2015年，实际上反映EUV设备在2015年左右才可能基本就绪。

至于450mm硅片，看来是势在必行。时间点也会推迟至2015年或之后，不过它能服务的技术节点可能仅只有两代，即10nm与7nm。不过这也无限大局，因为450mm硅片的成本效益在同样工艺技术节点下会比300mm高。

英特尔资深院士MarkBohr在2011年12月的iEDM会上讲，传统的MOSFET已经服务于我们30多年，未来为了继续提高功能，降低功耗与成本，一个方向选择高迁移率沟道材料如InGaAs等，尤其是量子阱FET（QWFET）。另一方面提高“开关”速度，采用自旋晶体管，隧道晶体管，或者碳纳米管CNT’s或者石墨烯材料等。

英特尔去年提出的3D，三栅晶体管结构是半导体业中又一次重大创新，具有深远意义。可以预计，半导体业前进的步伐不会止步，一个是消费电子产品与互联网结合，导致手机，平板等具个人特色产品的应用面持续扩大，芯片的出货量会持续上升，据预测未来各种电子装置的市场需求量达1000亿台。另一方面各种新的材料，包括新的器件结构会应运而生。相信全球半导体业的前景仍是十分诱人。

附录：2000年至今在半导体业中发生的重要事例：（统计到2012.07.30）

2000年

·全球半导体销售额首次跃过2000亿美元，增长率达37%

·主流工艺技术达0.13微米，开始由铜引线替代铝引线

·1999年由SiemensAG半导体部剥离成立InfineonTechnologiesAG

·1999年NEC与日立的存储器部合并于2000年取名尔必达Elpida

·台积电开建第一座12英寸晶园厂

·英特尔以303亿美元居第一，全球模拟IC销售额达303亿美元，增长37%；DRAM以265亿美元增长28.4%及NAND闪存以113亿美元，增长148%

2001年

·互联网泡沫破裂，硅谷是一片哀鸿遍野，半导体处于下降周期

·1999年现代半导体合并LGSemiconductor，于2001年取名Hynix

·TI的12英寸晶园厂开始投产

2002年

·英特尔第一条12英寸生，产线DIC于俄勒冈州量产，采用0.09微米技术

·日本SELETE成立，由NEC等11家公司合资，它与三家日本掩模公司（大日本印刷，凸版印刷和HOYA及三家电子束曝光设备厂（日立高科技，日本电子和东芝机械）共同开发70nm工艺及设备，计划2004年达到实用水平

2003年

·日立半导体与三菱半导体合并取名瑞萨半导体Renesas

·尔必达兼并三菱存储器部

·Spansion飞索半导体由AMD与富士通的闪存部门合并是全球最大NOR闪存制造商

·英特尔决定放弃157nm光刻机开发，而采用193nm的氟化氩激光器，浸液式技术，预计可达45nm。预计浸液式光刻机的样机于2004年推出

2004年

·2004Q4全球12英寸硅片占总产能的11.1%，2005Q4占17.6%及2006Q3占26.1%。表明12英寸硅片开始进入主流地位，但未能超过8英寸硅片。