Tuesday, January 02, 2007

中國IC市場在全球的地位正不斷增強 新思亞太區總裁柯復華:DFM已成為IC產業發展重要趨勢

(記者張琳一/台北) 2007/01/02

 全球半導體設計軟體領導廠商新思科技(Synopsys)亞太區總裁柯復華,在「2007年電子信息產業發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,而在IC設計技術的發展上,隨著IC設計進入90奈米、65奈米等先進製程,DFM(可製造性設計;Design for Manufacturability)已成為產業發展的重要趨勢。

由電子時報、台北市電子零件商業同業公會,以及上海南匯區對外經濟委員會共同舉辦的「2007年電子信息產業發展回顧與展望研討會」,12月19日在上海浦東國際會議中心舉行,吸引了200多位上海地區電子產業的代表參與,柯復華以「集成電路產業的挑戰與契機」為題在會中演講時,做了上述表示。

2010年中國IC產業的市場規模將達全球四成

柯復華表示,2005年全球半導體市場成長趨緩,但中國卻不受此影響,成長力道仍然強勁,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產業可望更蓬勃發展,除了在IC設計、矽智財權等產業都將有長足進步外,晶片製造的能力和經濟規模也可望達世界級水準,成為亞太地區晶片製造和IC產品研發的主要基地之一。柯復華強調,到2010年時中國IC產業的市場規模將達到全球四成(39%)的佔有率,中國IC市場在全球的地位正在不斷增強。

其中,長三角地區是中國最重要的電子資訊產業基地,有三分之一左右的產品都是在這個地區生產,同時這個地區也是中國IC產業的主要發展區域,國際級 IC 設計基地與國家級半導體封測廠皆設於此,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的IC產業產值即超過420億人民幣。

柯復華也說明,中國發展IC產業具有幾項優勢,一是國內市場需求龐大,像是消費性電子產品的3G手機、數位相機、MP3播放機、數位電視以及IC卡等市場需求仍持續加溫,同時大陸的政策也很明確而有計畫地扶植這項產業。根據「十一五」規劃,將優先發展IC設計業,持續支援IC、新型元器件二大核心產業關鍵技術之研發,並扶植IC製程技術的研發與矽智產權交易複用IC產業等,讓這項產業在全球市場上充滿競爭力。

ICC是大陸推動產業發展的創新作法

此外,大陸在扶植IC產業發展還有一項創新的做法,那就是藉由國家級的IC設計孵化基地(IC Design Incubation Centers),集中資源從事先進或特定功能的晶片設計,過去三年間,八個國家級的ICC已成功地完成近800項晶片專案的Tape-out。未來在「扶弱孵小轉成扶大扶強;產業化基地進展成產業基地」方針指導下,ICC將與產業界實際需求更加緊密結合,催化大陸IC產業的成長與茁壯。柯復華還說,除了IC設計之外,在晶圓代工、封測廠、主機板、LCD螢幕等產業的帶動下,大陸的半導體整體產業生態將逐步完整,值得大家的重視。

在上述的產業趨勢下,柯復華期許海峽兩岸的IC設計業者,都更有全球化的思維來面對市場的變化與需求。他表示,以手機晶片為例,手機主要製造商如Nokia是位於芬蘭、Motorola位於美國、Samsung與LG則在韓國,IC設計業者必須有能力迅速地於全球不同的地方支援這些手機製造商,才能真正符合客戶的需求。因此,Synopsys秉持著「推動產業、成就客戶、發展自己」的精神,致力協助全球各地客戶發展自主技術,降低產品開發的成本與風險,協助客戶加速產品上市(Time-to-Market)的時程。

DFM已成為IC產業發展重要趨勢

至於在IC的技術發展方面,柯復華表示,在0.25微米世代晶片的平均閘數達7.5M gates,設計業者通常面對的是Timing與Area等問題;到0.18微米世代時,晶片平均閘數達42M gates,業者在意的多為Timing Closure議題;到了0.13微米世代,晶片閘數多達55M gates,關心的議題則是Signal Integrity;而隨著IC設計進入90奈米、65奈米等先進流程,漏電流(Leakage Current)與其他半導體物理特性的變異(Variation),已成為設計業者所必須面對的挑戰。

柯復華說明,當製程技術進入90奈米或更先進的技術之後,半導體物理特性的變異,已非以往單靠晶圓廠的技術協助就能掌控,也就是說,要成功製造出一顆元件,並維持穩定的高良率,不再只是製造端的責任,必須在設計初期就能夠去考量後期製造問題,這就是DFM的核心觀念所在。

而DFM技術的發展主要就是希望能有效解決上述的諸多挑戰。整個IC設計流程已由以往著重設計收斂(Design Closure)的思維,逐漸朝向製造收斂(Manufacturing Closure)發展,DFM的概念被整合到設計實作當中,從Sign-off階段同時向上與向下發展,並藉由EDA(電子設計自動化;Electronic Design Automation)工具的協助,來提高IC製造的良率。

在這樣的產業趨勢下,設計業者需要的是何種EDA解決方案呢?柯復華說,除了要求功能(Performance)強大之外,如何有效提升生產效率(Productivity),並儘早獲致可預測結果(Predictability),三方面都能面面俱到,才是客戶最需要的解決方案。而根據許多獨立機構的調查結果,新思科技(Synopsys)在技術及生產力都領先同業。

Synopsys是DFM解決方案的Leading Provider

Synopsys是半導體設計軟體廠商中對於DFM解決方案的Leading Provider。以Synopsys的「PrimeYield」為例,這項解決方案是以晶圓廠與整合元件製造業者(IDM)所使用的生產基線(Production-Baseline)技術與製造模式為基礎,能夠在晶片Tapeout前預測與矯正會對製造有所影響的設計型態,有效整合設計流程與製造技術,提升生產效能及縮短Time-to-Yield所需要的時間,並加速產品推出的時間(Time-to-Market)。(本文由新思提供、張琳一整理)

PrimeYield並設有微影互通檢查(Lithography Compliance Checking;LCC)模組,可在設計過程中儘早向使用者指出潛在的微影錯誤與製程變異;並有模型化基礎的CMP模組,可找出與分析不均勻的金屬填充區塊;另外,關鍵區域分析(Critical Area Analysis;CAA)模組,可針對設計布局中較有可能產生良率毀損的區域,進行分析與改進,以提供設計者更高的可預測性。

此外,Synopsys的Seismos與Paramos則是目前PA(Process Aware)-DFM解決方案中的領先產品,可以將製造端的Variation Information回傳至設計端,讓IC設計工程師能更有效的掌握Layout與Yields的效能。

電晶體變異(Transistor Variability)是當前DFM製程中所必須面對的重要課題,而Synopsys這兩組PA-DFM產品則可以有效處理這個問題。它可以藉由在設計流程中有效整合準確的實體模型(Physical Modeling),指出設計端與製造端的互動關係中的變異參數(Parametric Variations)。

Seismos和Paramos並可有效解決設計時的兩大Variability議題,一是由於Stress與周圍環境影響而衍生的Proximity Variations,另一則是由Dies與Wafers間各項製程參數產生的Global Variations。這項解決方案可以藉由精確的製程之Physical Models,協助設計者有效克服製程變異的各項問題,而不必大幅修改整個實體設計流程。

‧柯復華小檔案

擁有美國加州大學柏克萊校區(UC Berkeley)電機與電腦科學博士學位,以及台灣大學電機系學士學位的柯復華,現任美商新思科技亞太區總裁,負責Synopsys在韓國、大陸、印度、新加坡與台灣等亞太地區的營運與業務。在Synopsys與Avant!合併之前,柯復華自2001年7月起擔任Avant!的營運長,並曾擔任過Avant!混合技術部門(Mixed Technology Division)總經理。而在Avant!之前,柯復華則服務於Analogy公司,任職工程部門副總裁,Analogy後來為Avant!所併購。

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