Foundry与MPW

Foundry&MPW晶圆制造的历史贡献和发展前景多项目晶圆华南理工大学微电子郑学仁教授•集成电路芯片生产厂大致上可分为三类－通用电路生产厂，典型——生产存储器和CPU–集成器件制造商(IDM—IntegratedDeviceManufactoryCo.),产品主要用于自己的整机和系统–标准工艺加工厂或称代客加工厂，即Foundry•Foundry名词来源于加工厂的铸造车间，无自己产品•优良的加工技术(包括设计和制造)及优质的服务为客户提供加工服务•客户群初期多为没有生产线的设计公司，但是随着技术的发展，现在许多IDM公司也将相当多的业务交给Foundry加工世界半导体公司产业形态变迁：IDM：integrateddevicemanufacture,指传统意义上，具有生产线和设计部门的综合规模比较完整的半导体公司如Intel,AND,IBM,infineonFoundry：晶圆（集成电路）代加工生产工厂。没有产品的知识产权。Fabless：无生产线设计公司，具有产品知识产权，兼做芯片经营。Xilinx,Broadcom，QualcommPackage&Testing：Materials&Specequipment：DesignServier(Library/IPVendor)当前世界Foundry三巨头TSMC（台积电：张汝京）UMC（联电：曹兴诚）Chartered(新加坡-特许）后起之秀：马来西亚IstSiliconSilterra集成电路产业的发展是市场牵引和技术推动的结果。不同的产业发展阶段，产业结构可以有不同的形式IC(IDM)制造商通用电路制造商与整机、系统用户相结合，相对分散设计；以标准工艺（标准单元库和IP库）为接口，相对集中加工。这就导致了FablessCo.和Foundry的出现。前两类厂家，IDMIP模块和ChiplessCo.出现Foundry——AboutTSMCTSMCistheworld'slargestdedicatedsemiconductorfoundry,providingtheindustry'sleadingprocesstechnologyandthefoundryindustry'slargestportfolioofprocess-provenlibrary,IP,designtoolsandreferenceflows.Thecompanyoperatestwoadvanced300mmwaferfabs,seveneight-inchfabsandtwosix-inchwaferfabs.TSMCalsohassubstantialcapacitycommitmentsattwojointventuresfabs(VanguardandSSMC)andatitswholly-ownedsubsidiary,WaferTech.Inearly2001,TSMCbecamethefirstICmanufacturertoannouncea90-nanometer-microntechnologyalignmentprogramwithitscustomers.Foundry类加工芯片数量占世界集成电路芯片总产量的比例（资料来源：Dataquest）0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%19992012因此美国著名的预测与咨询公司Dataguest：未来属于Foundry•随技术进步，建厂费用呈指数增加，这时必然出现两种趋向：–各相关公司联合建厂•IBM、Infineon与UMC的联合–IDM将更多业务交给Foundry，降低成本•Motorola已经表示到2001年，将有50%以上的产能需从外部提供•日本Kawasaki公司取消他们计划建设的0.18m的工厂，代之以与Foundry的合作Foundry迅速发展及其特点销售额市场占有率1台积电TSMC25.6651%2台联电UMC12.6925%3特许3.056%4东部电子1.753.5%5中芯国际SMIC1.152.3%2003年上半年业绩和排名1、Foundry加工服务营业额年递增25%，2012年将达到世界半导体销商总额的一半；2、Foundry已拥有最先进的生产线、提供最先进的制作技术服务；如TSMC2001年已能提供12英寸0.13微米7层铜布线工艺；3、深亚微米晶圆新线的巨额投资，一方面是Foundry在技术知识积累和成本核算的不可忽视的优势，使得IDM理智地将部分成熟制造业务转移到Foundry生产；Foundry迅速发展及其特点4、Foundry与IDM建立战略合作关系，如2000年11月，UMC与IBM、infineon宣布共同采用300mm，0.13um工艺生产芯片；2002年1月，TSMC与美国Conexant签订合作协议，TSMC以其加工能力交换Conexant专有工艺技术，共同生产RF领域的先进的SiGe\BiCMOS器件与集成电路。Chartered与AgereSystem(前身Luecnt微电子）合作开发先进工艺技术，与Ericsson合作开发RF-CMOS,BiCMOS工艺技术，以不断提高Foundry的技术档次；Foundry迅速发展及其特点4、12村0.13um晶圆代工效益显现，Foundry掀起建厂热潮，联电UMC联电南科12A厂主要加工赛灵思（Xilinx)Vir-tex2产品；联电UMC与德国infineon合资在新加坡建设UMCi12寸0.13um晶圆厂；联电UMC与美国超微AMD合资建Aupte(规划中）力晶半导体董事长黄崇仁宣布12寸厂下半年装机Foundry迅速发展及其特点Foundry除晶圆加工主业外，其代工功能范围逐步扩大：晶圆测试、IC封装、成品测试；废品分析、失效与缺陷分析、材料分析；光刻淹膜版（光罩）的制造；Foundry功能延伸Foundry与整机系统公司、设计服务公司、Fabless、EDA提供商、单元库供应商以及IP提供商广泛建立合作伙伴关系，形成分工越来越细的产业链，既有利于客户，也有力地推动Foundry成功发展。TSMC2001年公布了其建立的设计服务联盟（DesignServiceAlliance),在三方面为客户提供服务：1）第三方单元库；2）第三方IP3)IC设计实现服务（即后端设计、或物理设计服务）Foundry扩大设计服务Foundry设计服务发展过程：1）最早，Foundry只接受制造好的掩膜版；2）可接受PG数据带，为客户进行设计规则检查、制造掩膜版；3)可接受设计网表，为客户进行物理设计（布局布线、版图设计服务）并进行验证，得到用户认可签字后，再制版流片；4）全方位的设计、制造、封装、分析服务，但始终保持Foundry特点，不寻求产品的知识产权，旨在提供服务中获得利润。Foundry设计服务发展过程MPW多项目晶圆MOSIS•MOSIS策略联盟以为用户提供以TSMC为基础、完整且富弹性的多项目晶圆服务•MOSIS简介–成立于一九八一年–MOSIS在多项目晶圆的服务上、已经有二十年以上的历史、并有超过四万五千个项目以上的实务经验。–涵盖TSMC多种工艺技术、提供低NRE的样片制作服务。–提供富弹性的小批量生服务。MOSIS情况：文件MOSIS。DOCFoundryFabless(无生产线)芯片设计公司知名的Fabless公司：Qualcomm（高通）从事CDMA业务；Broadcom从事网络业务；Xilinx（赛灵思）经营FPGA