产业合作纵深发展，本土IC寻求新突破

全球集成电路产业东移给中国IC产业带来发展机遇，同时也带来竞争压力。目前中国已成为全球最大的集成电路消费市场，但国内市场存在巨大的供需缺口，产业亟需升级。集成电路产业的发展与电子信息业的综合竞争力息息相关，已成为国家战略性产业。在应用层面，新能源汽车、智能电网、下一代信息技术等新兴产业的发展将为IC业注入新活力。在经历了高速发展的十年，下一阶段，中国IC产业将面临哪些机遇和挑战？本土IC如何把握市场机遇，实现应用升级？本文特邀业界专家共同探讨相关话题。

话题一：完善生态链，提升集群竞争力

2000年“18号文”颁布后，中国集成电路产业获得了高速发展，今年初，政府又颁布了《进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(以下简称“4号文”)，强调对集成电路全产业链的支持。在政策机遇与内需市场的双重驱动下，中国IC产业能否迎来下一个“黄金十年”？

联芯科技市场部总经理刘光军：IC是技术和资金密集型的产业，具有技术门槛高、投资大、回报周期长等特点，这从一定程度上减弱了市场自主发展的力量，所以需要国家在宏观产业政策方面给予支持。“4号文”在加大产业扶持力度的同时，还把这种支持扩大到“全产业链”，这说明国家已经注意到通过发挥“集群效应”来促进产业发展。IC产业链分工比较精细，每个环节专业化程度要求比较高，所以环节间的衔接至关重要，如果任何一个环节相对薄弱，就会极大影响前后环节的效益。“4号文”的出台将有利于提升产业链整体竞争实力，弥补产业链中的薄弱环节，为产业快速发展奠定坚实基础。

中芯国际总裁兼CEO王宁国：随着集成电路产业加速向中国大陆转移，先进技术不断导入，产业结构不断升级与转型，加上IDM业者持续增加代工释单比重等因素都会帮助中国集成电路产业在未来保持高速发展。新颁布的4号文件中对产业链整体的扶持将对中国IC产业的发展起到积极的影响。在接下来的十年里，通过设备材料、封装制造、设计以及市场整个产业链的协同发展，会极大促进集成电路行业的发展；通过政策、投融资、行业和企业的“积分”发展来完善中国集成电路产业的生态链。预估在未来中国集成电路产业和全球的差距会大大缩减，并且在某些领域还会领先发展。

华润矽威市场销售副总方国腾：IC产业仍然是以资本密集、技术密集为竞争核心的产业，国内ＩＣ公司与国外领先公司的策略联盟、合作机会大增，但是人员流动大，以及小规模公司对市场的价格破坏力等因素为产业发展带来了隐忧，从而导致风投对于投资大型本土ＩＤＭ公司有所顾虑，这将延缓培养有竞争力的大型本土半导体公司的生成。从选择性试点到全面性的支持与开展，新政策的出台表明了国家对发展集成电路产业的决心与信心。随着全球的集成电路技术及产能投资越来越倾向中国，未来中国将不只是市场，而会是全球ＩＣ产业发展的焦点。

华虹NEC销售与市场副总裁高峰：目前，中国虽然在芯片设计、制造、封装、材料和专用设备等方面具备了一定的产业基础，但高端通用芯片、超大规模IC加工工艺、高密度封装、关键材料和高精度专用设备等方面仍然大量依赖进口，因此需要国家加大对研究开发的支持力度，选择产业链中的关键环节，集中投入，重点突破支撑设备、材料以及高端芯片所需的产品工艺，实现国产化与产业化。“十二五”期间是我国集成电路产业做大做强的关键时期，4号文的颁布，将为半导体企业的产品和技术等方面创新带来新的机遇。

北京君正市场总监周生雷：依托庞大的国内半导体消费市场，中国IC产业的前景令人期待。十年前，中国集成电路产业的链条还比较短，IC设计和芯片加工制造是其中最薄弱的地方，“18号文”对其重点支持，为十年来整个产业的快速发展提供了一个良好的产业环境。“4 号文”适时扩大了对封装测试、制造设备、材料等全产业链的支持力度。如果说“18号文”是鼓励重点环节突破的话，“4号文”则是鼓励全面开花，为打造更完整的中国集成电路产业体系提供政策支持。

锐迪科微电子CFO董莉：中国经济的飞速发展，人民物质生活水平和消费能力的不断提高，为中国的IC企业发展提供了百年难遇的发展良机，如果我们能充分发挥自己的优势，把握好机会，中国出现几家世界级的IC企业的时间应该不会太遥远。我们相信新政策对中国IC产业一定会有积极的影响。由于人才是企业发展和创新的重要成功因素，国家应该再加大对IC企业吸引人才的支持：如个人所得税的减免、户口和住房等现实问题上出台一些力度更大的政策，将会极大帮助IC企业快速成长。

宏力半导体发展部副总监胡湘俊：现阶段集成电路生产所需的主要材料和设备大多数还是由外国公司控制和主导；中国集成电路市场对进口的依赖取决于本土集成电路的设计和制造能力。新出台的政策将改变这一现状，其关键点在于长期强化集成电路全产业链的发展，将资源投向对设计能力和生产能力，包括设备材料自给能力的扶持。未来中国IC业缩小与国际先进水平的差距只是时间问题。

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话题二：DFM需求驱动设计与工艺联动创新

随着工艺节点不断演进，可制造性设计(DFM)变得愈加重要，这对设计和工艺制造环节的衔接提出更高要求。设计与制造企业应如何深化合作，在技术和应用方面实现创新突破？

董莉：在芯片设计工艺走向65nm及以下工艺节点的时候，DFM的确越来越重要，为了提高芯片设计的可靠度和良率，设计公司需要尽早和Foundry进行技术沟通，了解Foundry的DFM规则，以便在芯片设计的时候加以充分重视和遵循。在芯片设计过程中，还要用Foundry提供的DFM规则，对芯片进行验证，及时纠正不符合DFM规则的地方。

本土代工厂在近年有很好的提高，但与全球最领先的厂商相比，尚有一定的差距，最明显的是资金投入，直接导致技术水平无法及时得到提升和产能不能有效扩大，从而影响本土代工厂的实力。与此同时，设计公司的竞争越来越激烈，所使用的工艺也越来越先进，已经有不少公司采用40nm工艺，个别公司甚至进入28nm节点，但目前这些工艺在本土代工厂中都还无法量产，所以本土设计公司只能和最先进的代工厂合作，以保持竞争力和获得产能保障，而这在一定程度上又为本土代工厂在新市场的开拓和发展造成壁垒。

刘光军：智能手机、平板电脑等产品对集成度、功耗、工艺等的要求非常高，我们选择与一些技术领先的IC企业进行深度合作，采用先进的单芯片多核设计架构来满足市场需求。在与IC企业的合作中，除了选择与技术领先的企业建立深度合作关系外，我们还与合作伙伴定期互访，交流业务规划和需求，保证双方产品既符合先进性和及时性，又能满足市场需求。联芯现在已经掌握主流的65nm的设计技术，并已经向更高的40nm、28nm演进，我相信未来几年我们本土的IC企业将在市场上发挥越来越重要的作用。

方国腾：近两年半导体封装产业蓬勃发展，本土IC设计公司在主要的本土IC代工厂业务份额大大提高，代表产业的发展正朝健康的方向迈进。以电源芯片来说，近３年，本土代工技术水平提升相对比较快，但有少部分的高压工艺依旧不够成熟稳定，需要外求。产能的支持也因为规模比较小而弹性小，不稳定。新工艺开发的时间相对也较长，成功的时间预测较不能掌握，导致新产品的延误。我们按照产品的需要及市场的竞争性选择合作伙伴，目前我们与大部分国际代工大厂有多个合作案例，并保持对先进、前沿工艺的持续投资，以便能掌握市场先机。

王宁国：设计公司和代工企业的发展是相辅相成的，它们之间是团队合作的关系。当工艺节点不断演进，DFM成为必要的技术手段，因为DFM既与工艺紧密相关，也与设计紧密相关。在迈向45nm以及更先进工艺节点的过程中，代工企业与设计公司要在设计规则、电性参数指标、可靠性指标等方面达成共识。而设计公司更要发展新式电路技术以抵消工艺参数的偏差变化。目前中芯国际的65nm工艺已实现大规模量产，40/45nm制造工艺预计于2011年下半年进入量产。此外，中芯国际已取得28nm的生产许可及20nm的研发许可。

高峰：在45/40 nm工艺节点下，IC设计企业将面临设计方法学与可制造性的两个方面挑战。随着工艺节点不断演进，更多的DFM问题显现出来，这些需要在设计阶段就要充分考虑到。芯片设计与制造工艺的结合越来越紧密，设计公司更应该走整合设计的产品开发之路，更专注于产品规格制定与核心逻辑、关键算法的开发，其余部分则以整合第三方IP实现。一个综合工艺技术、器件模型、制造技术与设计思想与设计工具全面升级的设计方法学是需要IC设计业连同Foundry、IP/EDA供应商共同解决的。

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话题三：模拟代工升温，本土实力亟待增强

中国的模拟IC市场蕴含巨大的增长潜力，模拟业务也成为众多国际晶圆代工企业拼争的新领地，除了TSMC等已经布局中国，韩国Dongbu HiTek以及欧洲X-FAB等专业模拟代工厂也在积极关注中国市场；另一方面，由于模拟芯片代工需要为客户提供复杂的专利工艺，这也对代工厂的技术水平提出更高要求。面对市场竞争以及自身技术升级的多重挑战，本土代工企业如何应对？

在向高性能模拟芯片领域发展时，本土代工企业面临不小的挑战。“高端模拟芯片由于应用的需求，需要有更复杂、更先进和比较特殊的模拟(或混合信号)工艺来支撑，但国内目前这样的生产技术还不够成熟。”高峰指出，“相对于数字IC，模拟器件代工的标准化程度差，导致移植性低，每家工厂做出的产品各不相同，这就要求代工企业和设计企业之间有更加紧密的技术合作，双方建立长期的战略合作关系是关键。”

“Foundry进行高阶技术研发时，要在一开始就与设计公司合作，也就是说双方一起做产品研发，只有这样，工艺和产品才可能成功，绝不能单方面闭门造车。”王宁国进一步谈到，中芯国际建立了一支高效的设计服务队伍，在客户进入中芯国际的早期阶段，这支团队就与客户积极互动。“同时我们也加强了IP的开发与投入，引入多方IP合作伙伴，提升我们对客户的服务能力。”他表示，模拟/混合信号IC一直是中芯国际的主要产品之一，也有深厚的基础。中芯国际还将加强以下几个方面的能力：其一，增加与模拟相关的IP投入，特别是加强适用于中国市场的IP；其二，积极扩大全球高端市场的占有率，提高在高端市场上的竞争力；其三，中芯国际拥有国际一流的客户，和这些客户合作的成功经验，将有助于为国内模拟/混合信号客户提供更好的服务。

目前本土模拟芯片厂商主要专注于中低端的电源管理、音频功放以及电池保护等细分产品领域，高端模拟芯片主要还是国际厂商的天下。“从选用工艺来看，基本以成熟的0.5/0.35微米的混合信号工艺为主，而非专用的高精度模拟与电源管理工艺。”高峰表示，“就产品而言，电源管理IC占据了40%~45%的模拟IC产品份额，因而这类应用的绝对发展速度是最快的。”为满足日益增长的电源管理芯片市场需求，华虹NEC继2008年量产了0.35微米BCD工艺后，在2010年又推出了面向高端电源管理、智能电源/电池管理系统、大功率LED驱动以及汽车电子应用的0.18微米BCD工艺平台。

“目前模拟/电源管理芯片已成为华虹NEC五大特色工艺平台之一，业务比重逐年增长，2010年该业务实现了同比50%的高速增长率。”高峰介绍，华虹NEC还针对智能电池保护与管理、电容式触摸传感器与控制器、大功率LED驱动、智能电表以及电子书等新兴热点产品应用，推出了一系列特色专用工艺，比如集成嵌入式闪存、功率DMOS/高压MOS器件与高精度模拟器件的新一代工艺平台。“目前这些特色工艺平台均已进入量产，为新兴产品应用提供更灵活和更具竞争力的完整解决方案。”高峰补充道。

另一家专注于模拟晶圆代工的本土企业—华润上华也在不断提高自身的模拟和功率工艺技术水平，基于原有的BCD工艺，华润上华开发出了1.0微米700V、0.25微米和0.18微米三款新型BCD工艺平台，分别面向绿色节能产品的高电压、高效能及高集成度应用。该公司还开发完成1200V Trench NPT IGBT工艺平台，成功进入Trench IGBT代工市场。目前华润上华拥有每月9.1万片的6英寸晶圆产能，其与华润集团共同投资设立的8英寸晶圆代工厂目前产能已达3万片/月，未来整体月产能规划为6万片。

此外，宏力半导体也在加紧模拟/混合信号模块工艺步骤的工艺控制，“目前宏力可为模拟I C设计提供具有竞争力且高精确度的SPICE模型；”胡湘俊介绍，“宏力还提供应用于无线电收发器及功率放大器相关的RFCMOS及SiGe技术。”

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作者：Cindy Hu

本文来自《电子工程专辑》2011年5月刊，为本刊作者原创，拒绝转载。