半導體企業(yè)研發(fā)活力再現(xiàn)——ISSCC 2010論文揭示新趨勢
被稱為“半導體界奧林匹克”的國際固態(tài)電路會議(ISSCC),在2010年2月于美國舉行。與雷曼風暴沖擊之前相比,本屆提出的論文數(shù)量增加了約10%,顯示業(yè)界研究活動已逐漸恢復正常。這些來自企業(yè)研究論文的增加,也契合半導體市場本身的復甦腳步。目前,半導體產(chǎn)業(yè)正在顯露出恢復發(fā)展活力的跡象。
在2010年2月7日~11日于美國舊金山舉行的ISSCC2010大會中,總共提交了638份論文,大約比雷曼風暴前舉辦的那屆ISSCC所提交的582份論文增加了10%。所提交的論文數(shù)目看來已恢復正常水準(圖1)。然而,被接受的論文數(shù)量卻只比前一年上升約3%,達到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)濟危機前的上次大會相比,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,而依照機構別區(qū)分,英特爾今年仍居于榜首,以13篇論文領先(b)。(圖由NikkeiElectronics依ISSCC提供資料製作。)
來自企業(yè)、大學或研究機構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。前一年,接受論文中有47%來自企業(yè),53%來自大學和研究機構,但今年的情況正好相反,企業(yè)佔51%,大學和研究機構佔49%。
從地區(qū)別來看,歐洲和北美的論文數(shù)目顯著增長。歐洲由52份上升到59份;北美則從78份上升至86份。同時,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,中國每年都有1到2篇論文被接受,今年卻沒有任何一篇;臺灣去年有17篇論文,今年幾乎少了一半,只有9篇被接受。中國今年提交了更多論文,主要是來自大學,但卻全軍覆沒。而臺灣提交的論文數(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
雖然中國和臺灣似乎遇到了瓶頸,但韓國卻在亞洲區(qū)取得了不錯的成績。今年度韓國被接受的論文數(shù)量上升到19份,使該國躍居為僅次于美國和日本的第三位。
最關鍵的論文均來自韓國企業(yè)。來自韓國三星電子的論文數(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,該公司已經(jīng)發(fā)揮了它在記憶體領域的實力,但此次遞交的論文范圍擴展到了無線通訊、顯示器和影像裝置。這似乎反映了該公司在發(fā)展非記憶體半導體領域方面的策略。
然而,就單一公司通過的論文數(shù)量來說,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,東芝獲採納的論文涉及許多領域,包括記憶體、低功耗數(shù)位、無線通訊與資料轉換器等。顯然,東芝仍然引領著日本半導體技術的發(fā)展。
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32nm處理器晶片問世
今年提交的論文中也顯示出了半導體市場的復甦跡象。受劇烈衰退影響的制造商們可能無法回到ISSCC提交論文。舉例來說,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、昇陽和其他公司都提交了論文。
邏輯IC終于將全面過渡到下一代32nm製程技術(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。在ISSCC的論文之前,業(yè)界曾經(jīng)提出過採用32nm製程的等效電路和SM等文件,但并沒有實際的微處理器。
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圖2穩(wěn)步推進整合度、功能和尺寸
一些論文提出了關于在每晶片上整合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。(圖片來源:ISSCCFarEastCommittee)
除了微縮製程幾何尺寸外,大會中也就其他幾項有趣議題進行了討論,如印刷電子和硅穿孔(TSV),似乎揭示著這些技術的全新發(fā)展層面。
TSV技術是在硅晶片上打孔并填充它以作為電極;這是構成3D晶片堆疊的關鍵技術。終于,工程師找到了採用TSV技術時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)。比利時的IMEC和其他單位所提交的論文提出了解決加熱、鄰近效應等問題的方法。TSV則是ISSCC2010大會中同時被指定于技術論壇中的一項關鍵議題。
印刷電子部份,在軟性基板上運用印刷技術構成感測器、類比電路等的技術也有著重大進展。例如,有幾篇論文描述了採用有機半導體技術而非標準硅晶技術來制造類比數(shù)位轉換器。邏輯電路方面也同樣出現(xiàn)了在紙基板上運用有機互補金屬氧化物半導體(CMOS)電晶體陣列的技術。此外,在電晶體互連技術方面,由于商用的、家用噴墨印表機,展現(xiàn)了印刷電子的獨特優(yōu)勢。