国主要国家半导体工业走向
(一)日本:
近年来,日本半导体业连年亏损,在世界半导体市场所占份额不断降低。 日本最大的半导体厂商东芝公司在世界上的排名也不断下降,2001年其排名世界第二,而2002年就被韩国三星公司超过,降为世界第三。其他的日本半导体厂商在世界市场上的排名也持续走低,三菱电机和富士通公司已被挤出全球10大半导体厂商排行榜。
面对目前日本半导体的衰况,日本半导体厂正谋求重新振兴。 1、率先批量生产90纳米线宽器件 刚进2003年,日本的东芝公司、NEC、富士通公司将在在世界上首先批量生产90纳米线宽的半导体器件
东芝公司从2003年4月起,计划生产用于数字家电和家用游戏机的集成系统的90纳米线宽器件,这是在一块芯片上集成有运算电路和存储器的混合系统器件,月产能力1万个。对2003年正式投入批量生产的90纳米线宽的半导体器件,日本媒体称,日本东芝公司拥有世界上最成熟的生产技术。
2004年将陆续建起90纳米线宽器件的全新生产线。 在90纳米线宽技术上,日本面临巨大的竞争:世界上实力最强的美国英特尔公司和已跃居世界第二位的韩国三星公司,准备从2003年夏天开始批量生产90纳米线宽的半导体器件。
2、重点支持半导体技术研发 日本生产半导体的厂商,除了东芝、NEC、日立、三菱和富士通前五大家外,还有松下、夏普等共十余家。
日本政府2001年发布的“电子日本”战略计划中,明确把半导体技术的研发作为支撑信息业的基础技术,而给予重点支持。日本官方提倡,企业、大学和政府要根据不同的职能及特点,相互取长补短,有机地进行合作,并在这一基础上,建立起竞争性的研究开发环境,以便最大限度地发挥个人的主观能动性。在半导体技术的研发上,日本半导体业正是遵循上述方针,集中了有限的人力、物力,整体性地提高日本的科研水平。
日本大型半导体企业与官方科研机构曾先后推出“明日”计划及其后续计划。明日计划是以65纳米线宽半导体技术为研究目标,后续计划则是以50纳米线宽半导体技术为研究目标。后续计划除了有上面提到的日本5大半导体厂商外,还吸收了稍逊一筹的松下、夏普等半导体厂商参加。
在半导体制造的关键设备上光刻机的开发和生产上,日本佳能公司和尼康公司在日本居领先地位。尼康公司在多年技术积累的基础上,应用上述研究计划的成果,在超紫外线(EUV)光刻技术上获得了突破性进展,为日本半导体业开发新一代集成电路制造技术立下汗马功劳。
3、日本目前和今后一段时间研究开发的新器件和新工艺有: 2002年在旧金山召开的国际电子器件会议(1EDM)上,东芝公司和索尼公司联合发表了论文,宣布他们已开发出了65纳米线宽的集成有DRAM的CMOS型单芯片系统(即系统芯片),可用于宽带大容量通信。该器件的晶体管开关速度被称为世界最快,集成在其中的DRAM单元是世界最小,集成在内的SRAM单元也是世界最小。该器件的高速开关晶体管的栅极长度为30纳米,制造工艺采用了适于批量生产的技术。这些都被称为世界领先。在同一国际会议上,日本NIT宣布开发成功了100G(1G--109)bp的光通信InP集成电路。该器件被称为在世界上领先突破100Gbps大关。
NEC和东芝从2002年秋开始,共同开发磁随机存储器MRAM,预计2005年大批量生产,这种MRAM存储器,掉电后可利用磁保持数据;定于2003年底投入使用的蓝宝石(Sapphire)衬底技术,是在绝缘性好的衬底上,一层层堆积硅,从而形成多层电路;
2004年可投入使用的畸变硅技术,是将硅原子之间的距离按自然状态排布,从而使电子流可更好地流动的技术;2005年后可投入使用的碳纳米管技术,可制成微小晶体管和极细的引线;计划2008年投入使用的人造金刚石半导体技术,可代替硅,制成散热性好及电子释放性好的器件。
(二)美国 美国在每年1410 亿美元的全球晶片市场约有50%的占有率,但网络泡沫破灭后,2001年全球晶片销售由2000年的历史记录掉落至1389亿美元,递减了32%,此时晶片业开始出现麻烦,摩托罗拉等公司采取应急措施,减少了美国境内的晶片厂房,并把生产外包给亚洲厂商。2002年底止的两年间,美国境内共有72家半导体厂关闭,世界其他地区则只有47见半导体厂关闭。在同一时期东亚地区则建起了60座新厂房,其中包括中国大陆15座及台湾12座工厂,美国只有19座新厂开张。晶片厂房严重流失,经两年美国有四分之一的半导体工厂出走到生产成本较低的台湾和中国大陆。因此美国政界呼吁国会提供减税和其他措施以鼓励投资者在美国设立新厂。
2003年7月世界排名第5、美国排名第2的半导体商德州仪器公司,决心投巨资兴建其第2座300毫米硅圆片生产厂,其将装备世界最先进的半导体生产设备。这是继美国IBM公司之后,投资兴建的世界上技术上最先进的大型半导体厂。其计划投资额为30亿美元。创下世界半导体业单个工厂的投资新高。
德州仪器公司主要生产数字信处理器(DSP),其用于手机等通信业产品中。此外,该公司还生产模拟半导体器件,是世界上首屈一指的DSP器件生产厂。新厂将建于德克萨斯州的理查德逊市,距公司总部达拉斯不远。
德州仪器公司之所以投巨资兴建其第2座300毫米硅圆片生产厂,是因为其看好未来的半导体器件市场需求,特别是移动电话未来的发展空间比较大。德州仪器公司在数字信处理器上的主要竞争对手是Motorola公司,在模拟半导体器件上的主要竞争对手是法国和意大利合资的ST微电子公司。2002年德州仪器半导体器件的销售额为62.2亿美元,Motorola公司2002年半导体器件的销售额为48亿美元。
德州仪器投巨资于技术上先进的半导体厂后,将会影响竞争对手今后在半导体生产线上的投资。按相同的生产能力比较,一条300毫米硅圆片生产线的芯片生产量,是200毫米硅圆片生产线芯片产量的2.4倍,因而前者可较大幅度地降低生产成本,并拥有较强的竞争能力。还有由于德州仪器的半导体生产厂将拥有先进的设备,其所需职工数相对较少而生产效力较高。然而排名靠后的半导体厂,在领先厂商规模效应的冲击下,则会被挤出相同市场。
有关专家认为,由于Motorola公司尚不拥有300毫米硅圆片生产厂,德州仪器公司此举将会影响到Motorola公司今后在半导体制造上的投资决心。
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