集成電路制造技術(shù)范文
時(shí)間:2023-11-03 17:52:17
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篇1
關(guān)鍵詞 制冷技術(shù);集成電路制造;寬溫區(qū);大功率;高精度
中圖分類號(hào):TN305.94 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2013)12-0105-02
集成電路制造工藝復(fù)雜性與裝備精密性對(duì)溫度控制技術(shù)提出寬溫區(qū)、大功率、超精密等嚴(yán)格要求。如刻蝕工藝設(shè)備中,由于不同刻蝕方法要求反應(yīng)腔內(nèi)的溫度不同,需要冷卻系統(tǒng)輸出溫度范圍在-20℃~80℃、精度優(yōu)于±0.5℃的循環(huán)冷卻介質(zhì)。硅片基底進(jìn)行薄膜化學(xué)氣相沉積工藝時(shí),反應(yīng)腔內(nèi)溫度達(dá)到300℃~1000℃,對(duì)冷卻系統(tǒng)的溫控精度要求不高,主要目的是帶走內(nèi)部大量熱量,制冷功率達(dá)到100 kW、甚至更高。納米級(jí)(100 nm)光刻機(jī)要求內(nèi)部投影鏡頭和關(guān)鍵區(qū)域的溫度穩(wěn)定在±0.01℃,隨著光刻工藝特征線寬(CD)的不斷減小該指標(biāo)還需不斷提高,為此要求冷卻系統(tǒng)輸出的冷卻介質(zhì)的溫度控制精度在±0.01℃。
冷卻系統(tǒng)中制冷技術(shù)是最為關(guān)鍵的技術(shù),制冷技術(shù)的選擇恰當(dāng)直接決定水冷系統(tǒng)的指標(biāo)實(shí)現(xiàn)、方案復(fù)雜性與經(jīng)濟(jì)性等。
1 冷卻系統(tǒng)介紹與制冷技術(shù)分析
上述冷卻系統(tǒng)是專用提供溫度、壓力、流量受控的循環(huán)冷卻介質(zhì)的設(shè)備。它對(duì)內(nèi)部加熱、制冷執(zhí)行器進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)內(nèi)部循環(huán)冷卻介質(zhì)的溫度控制,并與被控設(shè)備進(jìn)行管路連接后,輸送循環(huán)冷卻介質(zhì)至被控設(shè)備進(jìn)行熱交換,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)被控設(shè)備的溫度控制、熱量轉(zhuǎn)移的功能。如圖1所示水冷系統(tǒng)主要由加熱器、制冷系統(tǒng)、水泵、水箱、傳感器、冷卻水進(jìn)出口組成,包含循環(huán)冷卻介質(zhì)回路、冷卻水回路。制冷系統(tǒng)的主要作用是將循環(huán)冷卻介質(zhì)帶出的熱量通過(guò)熱交換轉(zhuǎn)移至工廠冷卻水,最終帶出設(shè)備。
制冷技術(shù)主要有三種方法,利用物質(zhì)相變的吸熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)制冷;利用氣體膨脹產(chǎn)生的冷效應(yīng)進(jìn)行制冷;利用半導(dǎo)體的熱電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)制冷。其中以物質(zhì)相變?cè)淼恼羝麎嚎s式制冷最為常見(jiàn),具有制冷效率高、冷卻溫度低的特點(diǎn)。壓縮式制冷適合溫度達(dá)到-20℃的低溫冷卻場(chǎng)合,并且對(duì)冷量控制技術(shù)的研究目前也有很大進(jìn)展,如數(shù)碼蝸旋式變頻壓縮機(jī)控制技術(shù)、PWM電子膨脹閥等,能夠?qū)崿F(xiàn)較高的溫控精度。
熱電制冷技術(shù)是利用直流電經(jīng)過(guò)不同導(dǎo)體時(shí)發(fā)生熱量轉(zhuǎn)移的原理,利用熱電制冷原理制造出的制冷元器件稱為半導(dǎo)體制冷片,可以通過(guò)調(diào)節(jié)它電流的大小實(shí)現(xiàn)冷量的調(diào)節(jié),具有調(diào)節(jié)精度高、制冷功率小的特點(diǎn)。此外,制冷片的冷卻效率與它冷、熱面的溫差有很大關(guān)系,為保證一定的冷卻效率,冷熱面的溫差需要控制在一定范圍內(nèi),這限制了熱電制冷的制冷溫度。雖然光刻機(jī)內(nèi)部投影鏡頭和關(guān)鍵區(qū)域的溫度控制精度要求高,但主要用來(lái)平衡環(huán)境空氣的溫度波動(dòng)及傳感器、板卡的熱量,冷卻功率小,并且溫度點(diǎn)在20℃左右。因此,熱電制冷技術(shù)十分適合于光刻工藝設(shè)備的超精密溫度控制。
此外轉(zhuǎn)移熱量也可以通過(guò)冷卻水與循環(huán)冷卻介質(zhì)直接進(jìn)行熱交換器實(shí)現(xiàn),即通過(guò)水、水強(qiáng)制對(duì)流的方式。該方式的傳熱系數(shù)達(dá)到2000 W/(m2·k)~15000W/(m2·k),在熱交換兩側(cè)溫差較大時(shí)可以實(shí)現(xiàn)很大的熱交換功率。硅片基底進(jìn)行薄膜化學(xué)氣相沉積工藝中,對(duì)溫度點(diǎn)沒(méi)有嚴(yán)格精度要求,主要作用是帶出大量熱量、冷卻反應(yīng)腔體的溫度,水、水熱交換的制冷方式比較適合。
2 蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)
蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)如圖2所示:制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、氣液分離器、干燥過(guò)濾器、示液鏡、膨脹閥和蒸發(fā)器組成。冷卻水回路包括水力調(diào)節(jié)閥,循環(huán)冷卻介質(zhì)回路包括流量調(diào)節(jié)閥。壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)溫度是較為恒定溫度點(diǎn),循環(huán)冷卻介質(zhì)溫度為-20℃時(shí)蒸發(fā)溫度一般設(shè)置略低-20℃,如果循環(huán)冷卻介質(zhì)的溫度變?yōu)?0℃將造成蒸發(fā)溫度過(guò)高引起高低報(bào)警。為此,在高溫工況下通過(guò)循環(huán)冷卻介質(zhì)回路的流量調(diào)節(jié)閥在換熱前進(jìn)行分流,避免了壓縮機(jī)高低壓報(bào)警。控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用邏輯PID控制,運(yùn)用PID算法分別對(duì)電子膨脹閥、流量調(diào)節(jié)閥和加熱器的輸出量進(jìn)行調(diào)節(jié),其中電子膨脹閥PID控制旨在監(jiān)控壓縮機(jī)吸氣溫度,避免吸氣溫度過(guò)高引起高、低壓報(bào)警;流量調(diào)節(jié)閥PID控制旨在控制混流完成后循環(huán)冷卻介質(zhì)的溫度,使它略低于設(shè)定工況;最終通過(guò)加熱PID控制實(shí)現(xiàn)出水口優(yōu)于±0.5℃的溫度控制。
3 熱電制冷技術(shù)
半導(dǎo)體制冷片經(jīng)過(guò)直流電經(jīng)過(guò)后會(huì)形成冷、熱端,利用它的冷端可以進(jìn)行制冷。如圖3所示,將制冷片的冷、熱端分別貼在冷端散熱器與熱端散熱器,循環(huán)冷卻介質(zhì)經(jīng)過(guò)冷端散熱器被冷卻,半導(dǎo)體制冷片將熱量轉(zhuǎn)移至熱端散熱器,最終冷卻水經(jīng)過(guò)熱端散熱器將熱量帶走。半導(dǎo)體制冷片與金屬壁間為熱傳導(dǎo),冷卻水、循環(huán)冷卻介質(zhì)在散熱器內(nèi)為對(duì)流換熱。
設(shè)計(jì)冷、熱端散熱器時(shí)需進(jìn)行對(duì)流換熱分析、熱傳導(dǎo)分析,還應(yīng)考慮制冷片的溫差與制冷量的關(guān)系、循環(huán)水的溫控范圍、冷卻水的溫度波動(dòng)范圍,以及目標(biāo)制冷功率與最大電流等。降低半導(dǎo)體制冷片冷、熱端的溫差可以提高制冷效率。熱端散熱器的換熱系數(shù)應(yīng)設(shè)計(jì)大于冷端散熱器,因?yàn)樗宿D(zhuǎn)移循環(huán)冷卻介質(zhì)帶出的熱量外還要帶出半導(dǎo)體制冷片自身發(fā)熱的熱量。通過(guò)控制半導(dǎo)體制冷片的供電電流大小來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷量的調(diào)節(jié),供電電路包括功率控制器、整流橋、保護(hù)元件等,功率控制器根據(jù)輸入的控制信號(hào)調(diào)節(jié)輸出三相電壓的大小,整流橋?qū)⒔涣麟妷恨D(zhuǎn)換為直流電,供給制冷片。溫度控制器根據(jù)實(shí)際溫度與目標(biāo)溫度的差值,經(jīng)處理器的算法運(yùn)算,最終向功率控制器輸出模擬量的控制信號(hào)。
4 水、水熱交換制冷
循環(huán)冷卻介質(zhì)通過(guò)換熱器與廠務(wù)供應(yīng)的冷卻水進(jìn)行熱交換來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷。如圖4所示,循環(huán)水回路包括溫度傳感器、流量調(diào)節(jié)閥;冷卻水回路包括溫度傳感器、流量傳感器、流量調(diào)節(jié)閥。循環(huán)冷卻介質(zhì)溫度的調(diào)節(jié)是通過(guò)調(diào)節(jié)與冷卻水發(fā)生熱交換的支路流量實(shí)現(xiàn),溫度傳感器、流量調(diào)節(jié)閥形成溫度反饋控制系統(tǒng)。冷卻水的溫度與流量會(huì)影響制冷功率,因此在冷卻水回路中增加溫度、流量傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。熱交換器的設(shè)計(jì)與對(duì)流量調(diào)節(jié)閥控制是該方案的關(guān)鍵。
根據(jù)廠務(wù)冷卻水的技術(shù)參數(shù)及使用工況確定熱交換器的設(shè)計(jì)輸入的參數(shù):循環(huán)冷卻介質(zhì)側(cè)的最低進(jìn)水溫度48℃、出水溫度33℃、制冷功率100 kW、流量100 L/min;冷卻水進(jìn)水最高溫度18℃、出水溫度43℃、流量60 L/min;經(jīng)分析換熱系數(shù)為4350 W/(m2*K)、換熱面積2.3 m2。選用西門子兩通閥對(duì)流量進(jìn)行調(diào)節(jié),選型時(shí)應(yīng)考慮最小調(diào)節(jié)量、響應(yīng)時(shí)間。選用歐姆龍PLC作為控制器,根據(jù)循環(huán)冷卻介質(zhì)的當(dāng)前溫度與設(shè)定溫度對(duì)兩通閥的開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)溫度控制,選用科寶公司流量傳感器、溫度傳感器對(duì)冷卻水流量、溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。該方案主要換熱器與流量調(diào)節(jié)閥,簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性高。
5 結(jié)論
集成電路制造工藝設(shè)備的溫度控制涉及寬溫區(qū)、大功率、超精密的復(fù)雜要求,制冷技術(shù)是溫控技術(shù)的關(guān)鍵。本文分析上述溫控特點(diǎn)與制冷技術(shù),對(duì)寬溫區(qū)(-20℃~80℃)場(chǎng)合提出蒸汽壓縮式制冷方式,對(duì)大功率換熱(100 kW)場(chǎng)合提出水、水熱交換的制冷方式,對(duì)超精密(±0.01℃)場(chǎng)合提出熱電制冷方式并對(duì)各方案的原理實(shí)現(xiàn)、控制技術(shù)進(jìn)行探討,提出旁通式蒸汽壓縮機(jī)制冷技術(shù)、基于流量調(diào)節(jié)的溫度反饋控制系統(tǒng)、基于半導(dǎo)體制冷片的制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。
參考文獻(xiàn)
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篇2
1、集成電路產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的核心,是國(guó)家基礎(chǔ)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。
集成電路(IC)是集多種高技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品,是所有整機(jī)設(shè)備的心臟。隨著技術(shù)的發(fā)展,集成電路正在發(fā)展成為集成系統(tǒng)(SOC),而集成系統(tǒng)本身就是一部高技術(shù)的整機(jī),它幾乎存在于所有工業(yè)部門,是衡量一個(gè)國(guó)家裝備水平和競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的重要標(biāo)志。
2、集成電路產(chǎn)業(yè)是技術(shù)資金密集、技術(shù)進(jìn)步快和投資風(fēng)險(xiǎn)高的產(chǎn)業(yè)。
80年代建一條6英寸的生產(chǎn)線投資約2億美元,90年代一條8英寸的生產(chǎn)線投資需10億美元,現(xiàn)在建一條12英寸的生產(chǎn)線要20億-30億美元,有人估計(jì)到2010年建一條18英寸的生產(chǎn)線,需要上百億美元的投資。
集成電路產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步日新月異,從70年代以來(lái),它一直遵循著摩爾定律:芯片集成元件數(shù)每18個(gè)月增加一倍。即每18個(gè)月芯片集成度大體增長(zhǎng)一倍。這種把技術(shù)指標(biāo)及其到達(dá)時(shí)限準(zhǔn)確地?cái)[在競(jìng)爭(zhēng)者面前的規(guī)律,為企業(yè)提出了一個(gè)“永難喘息”,否則就“永遠(yuǎn)停息”的競(jìng)爭(zhēng)法則。
據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織(WSTS)**年春季公布的最新數(shù)據(jù),**年世界半導(dǎo)體市場(chǎng)銷售額為1664億美元,比上年增長(zhǎng)18.3%。其中,集成電路的銷售額為1400億美元,比上年增長(zhǎng)16.1%。
3、集成電路產(chǎn)業(yè)專業(yè)化分工的形成。
90年代,隨著因特網(wǎng)的興起,IC產(chǎn)業(yè)跨入以競(jìng)爭(zhēng)為導(dǎo)向的高級(jí)階段,國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)由原來(lái)的資源競(jìng)爭(zhēng)、價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)向人才知識(shí)競(jìng)爭(zhēng)、密集資本競(jìng)爭(zhēng)。人們認(rèn)識(shí)到,越來(lái)越龐大的集成電路產(chǎn)業(yè)體系并不有利于整個(gè)IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展,分才能精,整合才成優(yōu)勢(shì)。
由于生產(chǎn)效率低,成本高,現(xiàn)在世界上的全能型的集成電路企業(yè)已經(jīng)越來(lái)越少。“垂直分工”的方式產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力強(qiáng)、客戶服務(wù)效率高、生產(chǎn)設(shè)備利用率高,整體生產(chǎn)成本低,因此是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。
目前,全世界70%的集成電路是由數(shù)萬(wàn)家集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的,由近十家芯片集團(tuán)企業(yè)生產(chǎn)芯片,又由數(shù)十家的封裝測(cè)試企業(yè)對(duì)電路進(jìn)行封裝和測(cè)試。即使是英特爾、超微半導(dǎo)體等全能型大企業(yè),他們自己開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的電路也有超過(guò)50%是由芯片企業(yè)和封裝測(cè)試企業(yè)進(jìn)行加工生產(chǎn)的。
IC產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向高度專業(yè)化轉(zhuǎn)化已成為一種趨勢(shì),開(kāi)始形成了設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)、封裝業(yè)、測(cè)試業(yè)獨(dú)立成行的局面。
二、蘇州工業(yè)園區(qū)的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
根據(jù)國(guó)家和江蘇省的集成電路產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃,蘇州市明確將蘇州工業(yè)園區(qū)作為發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)基地,通過(guò)積極引進(jìn)、培育一批在國(guó)際上具有一定品牌和市場(chǎng)占有率的集成電路企業(yè),使園區(qū)盡快成為全省、乃至全國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)最重要基地之一。
工業(yè)園區(qū)管委會(huì)著眼于整個(gè)高端IC產(chǎn)業(yè)鏈的引進(jìn),形成了以“孵化服務(wù)設(shè)計(jì)研發(fā)晶圓制造封裝測(cè)試”為核心,IC設(shè)備、原料及服務(wù)產(chǎn)業(yè)為支撐,由數(shù)十家世界知名企業(yè)組成的完整的IC產(chǎn)業(yè)“垂直分工”鏈。
目前整個(gè)蘇州工業(yè)園區(qū)范圍內(nèi)已經(jīng)積聚了大批集成電路企業(yè)。有集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)21戶;集成電路芯片制造企業(yè)1家,投資總額約10億美元;封裝測(cè)試企業(yè)11家,投資總額約30億美元。制造與封裝測(cè)試企業(yè)中,投資總額超過(guò)80億元的企業(yè)3家。上述33家集成電路企業(yè)中,已開(kāi)業(yè)或投產(chǎn)(包括部分開(kāi)業(yè)或投產(chǎn))21家。**年,經(jīng)過(guò)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路分會(huì)的審查,第一批有8戶企業(yè)通過(guò)集成電路生產(chǎn)企業(yè)的認(rèn)定,14項(xiàng)產(chǎn)品通過(guò)集成電路生產(chǎn)產(chǎn)品的認(rèn)定。**年,第二批有1戶企業(yè)通過(guò)集成電路生產(chǎn)企業(yè)的認(rèn)定,102項(xiàng)產(chǎn)品通過(guò)集成電路生產(chǎn)產(chǎn)品的認(rèn)定。21戶設(shè)計(jì)企業(yè)中,有3戶企業(yè)通過(guò)中國(guó)集成電路行業(yè)協(xié)會(huì)的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)認(rèn)定(備案)。
1、集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)企業(yè)。
如中科集成電路。作為政府設(shè)立的非營(yíng)利性集成電路服務(wù)機(jī)構(gòu),為集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)提供全方位的信息服務(wù),包括融資溝通、人才培養(yǎng)、行業(yè)咨詢、先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、軟件平臺(tái)、流片測(cè)試等。力爭(zhēng)扮演好園區(qū)的集成電路設(shè)計(jì)“孵化器”的角色。
2、集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。
如世宏科技、瑞晟微電子、憶晶科技、揚(yáng)智電子、詠傳科技、金科集成電路、凌暉科技、代維康科技、三星半導(dǎo)體(中國(guó))研究開(kāi)發(fā)中心等。
3、集成電路芯片制造企業(yè)。
和艦科技。已于**年5月正式投產(chǎn)8英寸晶圓,至**年3月第一條生產(chǎn)線月產(chǎn)能已達(dá)1.6萬(wàn)片。第二條8英寸生產(chǎn)線已與**年底開(kāi)始動(dòng)工,**年第三季度開(kāi)始裝機(jī),預(yù)計(jì)將于2005年初開(kāi)始投片。到今年年底,和艦科技總月產(chǎn)能預(yù)計(jì)提升到3.2萬(wàn)片。和艦?zāi)壳耙殉晒?dǎo)入0.25-0.18微米工藝技術(shù)。近期和艦將進(jìn)一步引進(jìn)0.15-0.13微米及納米技術(shù),研發(fā)更先進(jìn)高階晶圓工藝制造技術(shù)。
4、集成電路封裝測(cè)試企業(yè)。
如三星半導(dǎo)體、飛索半導(dǎo)體、瑞薩半導(dǎo)體,矽品科技(純代工)、京隆科技(純代工)、快捷半導(dǎo)體、美商國(guó)家半導(dǎo)體、英飛凌科技等等。
該類企業(yè)目前是園區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)的主體。通過(guò)多年的努力,園區(qū)以其優(yōu)越的基礎(chǔ)設(shè)施和逐步形成的良好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境,吸引了10多家集成電路封裝測(cè)試企業(yè)。以投資規(guī)模、技術(shù)水平和銷售收入來(lái)說(shuō),園區(qū)的封裝測(cè)測(cè)試業(yè)均在國(guó)內(nèi)處于龍頭地位,**年整體銷售收入占國(guó)內(nèi)相同產(chǎn)業(yè)銷售收入的近16%,行業(yè)地位突出。
園區(qū)封裝測(cè)試企業(yè)的主要特點(diǎn):
①普遍采用國(guó)際主流的封裝測(cè)試工藝,技術(shù)層次處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。
②投資額普遍較大:英飛凌科技、飛利浦半導(dǎo)體投資總額均在10億美元以上。快捷半導(dǎo)體、飛索半導(dǎo)體、瑞薩半導(dǎo)體均在原先投資額的基礎(chǔ)進(jìn)行了大幅增資。
③均成為所屬集團(tuán)后道制程重要的生產(chǎn)基地。英飛凌科技計(jì)劃產(chǎn)能要達(dá)到每年8億塊記憶體(DRAM等)以上,是英飛凌存儲(chǔ)事業(yè)部最主要的封裝測(cè)試基地;飛索半導(dǎo)體是AMD和富士通將閃存業(yè)務(wù)強(qiáng)強(qiáng)結(jié)合成立的全球最大的閃存公司在園區(qū)設(shè)立的全資子公司,園區(qū)工廠是其最主要的閃存生產(chǎn)基地之一。
5、配套支持企業(yè)
①集成電路生產(chǎn)設(shè)備方面。有東和半導(dǎo)體設(shè)備、愛(ài)得萬(wàn)測(cè)試、庫(kù)力索法、愛(ài)發(fā)科真空設(shè)備等企業(yè)。
②材料/特殊氣體方面。有英國(guó)氧氣公司、比歐西聯(lián)華、德國(guó)梅塞爾、南大光電等氣體公司。有住友電木等封裝材料生產(chǎn)企業(yè)。克萊恩等光刻膠生產(chǎn)企業(yè)。
③潔凈房和凈化設(shè)備生產(chǎn)和維護(hù)方面。有久大、亞翔、天華超凈、MICROFORM、專業(yè)電鍍(TECHNIC)、超凈化工作服清洗(雅潔)等等。
**年上半年,園區(qū)集成電路企業(yè)(全部)的經(jīng)營(yíng)情況如下(由園區(qū)經(jīng)發(fā)局提供略):
根據(jù)市場(chǎng)研究公司iSuppli今年初的**年全球前二十名半導(dǎo)體廠家資料,目前,其中已有七家在園區(qū)設(shè)廠。分別為三星電子、瑞薩科技、英飛凌科技、飛利浦半導(dǎo)體、松下電器、AMD、富士通。
三、集成電路產(chǎn)業(yè)涉及的主要稅收政策
1、財(cái)稅字[2002]70號(hào)《關(guān)于進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展稅收政策的通知》明確,自2002年1月1日起至2010年底,對(duì)增值稅一般納稅人銷售其自產(chǎn)的集成電路產(chǎn)品(含單晶硅片),按17%的稅率征收增值稅后,對(duì)其增值稅實(shí)際稅負(fù)超過(guò)3%的部分實(shí)行即征即退政策。
2、財(cái)稅字[**]25號(hào)《關(guān)于鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展有關(guān)稅收政策問(wèn)題的通知》明確,“對(duì)我國(guó)境內(nèi)新辦軟件生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)認(rèn)定后,自開(kāi)始獲利年度起,第一年和第二年免征企業(yè)所得稅,第三年至第五年減半征收企業(yè)所得稅”;“集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)視同軟件企業(yè),享受軟件企業(yè)的有關(guān)稅收政策”。
3、蘇國(guó)稅發(fā)[**]241號(hào)《關(guān)于明確軟件和集成電路產(chǎn)品有關(guān)增值稅問(wèn)題的通知》明確,“凡申請(qǐng)享受集成電路產(chǎn)品稅收優(yōu)惠政策的,在國(guó)家沒(méi)有出臺(tái)相應(yīng)認(rèn)定管理辦法之前,暫由省轄市國(guó)稅局商同級(jí)信息產(chǎn)業(yè)主管部門認(rèn)定,認(rèn)定時(shí)可以委托相關(guān)專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)評(píng)審和鑒定”。
4、信部聯(lián)產(chǎn)[**]86號(hào)《集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)及產(chǎn)品認(rèn)定管理辦法》明確,“集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)和產(chǎn)品的認(rèn)定,由企業(yè)向其所在地主管稅務(wù)機(jī)關(guān)提出申請(qǐng),主管稅務(wù)機(jī)關(guān)審核后,逐級(jí)上報(bào)國(guó)家稅務(wù)總局。由國(guó)家稅務(wù)總局和信息產(chǎn)業(yè)部共同委托認(rèn)定機(jī)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)定”。
5、蘇國(guó)稅發(fā)[**]241號(hào)《關(guān)于明確軟件和集成電路產(chǎn)品有關(guān)增值稅問(wèn)題的通知》明確,“對(duì)納稅人受托加工、封裝集成電路產(chǎn)品,應(yīng)視為提供增值稅應(yīng)稅勞務(wù),不享受增值稅即征即退政策”。
6、財(cái)稅[1994]51號(hào)《關(guān)于外商投資企業(yè)和外國(guó)企業(yè)所得稅法實(shí)施細(xì)則第七十二條有關(guān)項(xiàng)目解釋的通知》規(guī)定,“細(xì)則第七十二條第九項(xiàng)規(guī)定的直接為生產(chǎn)服務(wù)的科枝開(kāi)發(fā)、地質(zhì)普查、產(chǎn)業(yè)信息咨詢業(yè)務(wù)是指:開(kāi)發(fā)的科技成果能夠直接構(gòu)成產(chǎn)品的制造技術(shù)或直接構(gòu)成產(chǎn)品生產(chǎn)流程的管理技術(shù),……,以及為這些技術(shù)或開(kāi)發(fā)利用資源提供的信息咨詢、計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā),不包括……屬于上述限定的技術(shù)或開(kāi)發(fā)利用資源以外的計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)。”
四、當(dāng)前稅收政策執(zhí)行中存在的問(wèn)題
1、集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)品的認(rèn)定工作,還沒(méi)有實(shí)質(zhì)性地開(kāi)展起來(lái)。
集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)負(fù)責(zé)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和電路設(shè)計(jì),直接面對(duì)集成電路用戶;集成電路芯片制造企業(yè)為集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)將其開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)出來(lái)的電路加工成芯片;集成電路封裝企業(yè)對(duì)電路芯片進(jìn)行封裝加工;集成電路測(cè)試企業(yè)為集成電路進(jìn)行功能測(cè)試和檢驗(yàn),將合格的產(chǎn)品交給集成電路設(shè)計(jì)企業(yè),由設(shè)計(jì)企業(yè)向集成電路用戶提供。在這個(gè)過(guò)程中,集成電路產(chǎn)品的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和品牌的所有者是集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。
因?yàn)楦鞣N電路產(chǎn)品的功能不同,生產(chǎn)工藝和技術(shù)指標(biāo)的控制也不同,因此無(wú)論在芯片生產(chǎn)或封裝測(cè)試過(guò)程中,集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的工程技術(shù)人員要提出技術(shù)方案和主要工藝線路,并始終參與到各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中。因此,集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)在集成電路生產(chǎn)的“垂直分工”體系中起到了主導(dǎo)的作用。處于整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的最上游,是龍頭。
雖說(shuō)IC設(shè)計(jì)企業(yè)遠(yuǎn)不如制造封裝企業(yè)那么投資巨大,但用于軟硬件、人才培養(yǎng)的投入也是動(dòng)則上千萬(wàn)。如世宏科技目前已積聚了超過(guò)百位的來(lái)自高校的畢業(yè)生和工作經(jīng)驗(yàn)在豐富的技術(shù)管理人才。同時(shí)還從美國(guó)硅谷網(wǎng)羅了將近20位累計(jì)有200年以上IC產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、擁有先進(jìn)技術(shù)的海歸派人士。在人力資源上的投入達(dá)450萬(wàn)元∕季度,軟硬件上的投入達(dá)**多萬(wàn)元。中科集成電路的EDA設(shè)計(jì)平臺(tái)一次性就投入2500萬(wàn)元。
園區(qū)目前共有三戶企業(yè)被國(guó)家認(rèn)定為集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。但至關(guān)重要的集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)品的認(rèn)定一家也未獲得。由于集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的主要成本是人力成本、技術(shù)成本(技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)),基本都無(wú)法抵扣。同時(shí),研發(fā)投入大、成品風(fēng)險(xiǎn)高、產(chǎn)出后的計(jì)稅增值部分也高,因此如果相關(guān)的增值稅優(yōu)惠政策不能享受,將不利于企業(yè)的發(fā)展。
所以目前,該類企業(yè)的研發(fā)主體大都還在國(guó)外或臺(tái)灣,園區(qū)的子公司大多數(shù)還未進(jìn)入獨(dú)立產(chǎn)品的研發(fā)階段。同時(shí),一些真正想獨(dú)立產(chǎn)品研發(fā)的企業(yè)都處于觀望狀態(tài)或轉(zhuǎn)而從事提供設(shè)計(jì)服務(wù),如承接國(guó)外總公司的設(shè)計(jì)分包業(yè)務(wù)等。并且由于享受優(yōu)惠政策前景不明,這些境外IC設(shè)計(jì)公司往往把設(shè)在園區(qū)的公司設(shè)計(jì)成集團(tuán)內(nèi)部成本中心,即把一部分環(huán)節(jié)研發(fā)轉(zhuǎn)移至園區(qū),而最終產(chǎn)品包括晶圓代工、封裝測(cè)試和銷售仍在境外完成。一些設(shè)計(jì)公司目前純粹屬于國(guó)外總公司在國(guó)內(nèi)的售后服務(wù)機(jī)構(gòu),設(shè)立公司主要是為了對(duì)國(guó)外總公司的產(chǎn)品進(jìn)行分析,檢測(cè)、安裝等,以利于節(jié)省費(fèi)用或?yàn)閷?lái)的進(jìn)入作準(zhǔn)備。與原想象的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的龍頭地位不符。因此,有關(guān)支持政策的不能落實(shí)將嚴(yán)重影響蘇州工業(yè)園區(qū)成為我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的重要基地的目標(biāo)。
2、集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)能否作為生產(chǎn)性外商投資企業(yè)享受所得稅優(yōu)惠未予明確。
目前,園區(qū)共有集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)23家,但均為外商投資企業(yè),與境外母公司聯(lián)系緊密。基本屬于集團(tuán)內(nèi)部成本中心,離產(chǎn)品研發(fā)的本地化上還有一段距離。但個(gè)別公司已在本地化方面實(shí)現(xiàn)突破,愿承擔(dān)高額的增值稅稅負(fù)并取得了一定的利潤(rùn)。能否據(jù)此確認(rèn)為生產(chǎn)性外商投資企業(yè)享受“二免三減半”等所得稅優(yōu)惠政策,目前稅務(wù)部門還未給出一個(gè)肯定的答復(fù)。
關(guān)鍵是所得稅法第七十二條“生產(chǎn)性外商投資企業(yè)是指…直接為生產(chǎn)服務(wù)的科技開(kāi)發(fā)、地質(zhì)普查、產(chǎn)業(yè)信息咨詢和生產(chǎn)設(shè)備、精密儀器維修服務(wù)業(yè)”的表述較為含糊。同時(shí),財(cái)稅[1994]51號(hào)對(duì)此的解釋也使稅務(wù)機(jī)關(guān)難以把握。
由于集成電路設(shè)計(jì)業(yè)是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中風(fēng)險(xiǎn)最大,同時(shí)也是利潤(rùn)最大的一塊。如果該部分的所得稅問(wèn)題未解決,很難想象外國(guó)公司會(huì)支持國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)子公司的獨(dú)立產(chǎn)品研發(fā),會(huì)支持國(guó)內(nèi)子公司的本土化進(jìn)程。因此,生產(chǎn)性企業(yè)的認(rèn)定問(wèn)題在一定程度上阻礙了集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的發(fā)展壯大。
3、目前的增值稅政策不能適應(yīng)集成電路的垂直分工的要求。
在垂直分工的模式下,集成電路從設(shè)計(jì)芯片制造封裝測(cè)試是由不同的公司完成的,每個(gè)公司只承擔(dān)其中的一個(gè)環(huán)節(jié)。按照國(guó)際通行的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈流程,設(shè)計(jì)公司是整條半導(dǎo)體生產(chǎn)線的龍頭,受客戶委托,設(shè)計(jì)有自主品牌的芯片產(chǎn)品,然后下單給制造封裝廠,并幫助解決生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題。國(guó)際一般做法是:設(shè)計(jì)公司接受客戶的貨款,并向制造封裝測(cè)試廠支付加工費(fèi)。各個(gè)制造公司相互之間的生產(chǎn)關(guān)系是加工關(guān)系而非貿(mào)易關(guān)系。在財(cái)務(wù)上只負(fù)責(zé)本環(huán)節(jié)所需的材料采購(gòu)和生產(chǎn),并不包括上環(huán)節(jié)的價(jià)值。在稅收上,省局明確該類收入目前不認(rèn)可為自產(chǎn)集成電路產(chǎn)品的銷售收入,因此企業(yè)無(wú)法享受國(guó)家稅收的優(yōu)惠政策。
而在我國(guó)現(xiàn)行的稅收體制下,如果整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都在境內(nèi)完成,則每一個(gè)加工環(huán)節(jié)都要征收17%的增值稅,只有在最后一個(gè)環(huán)節(jié)完成后,發(fā)起方銷售時(shí)才會(huì)退還其超過(guò)3%的部分,具體體現(xiàn)在增值稅優(yōu)惠方面,只有該環(huán)節(jié)能享受優(yōu)惠。因此,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)因?yàn)橄硎芏愂照叩牟煌黄雀髯砸谰唧w情況采取不同的經(jīng)營(yíng)方式,因而導(dǎo)致相互合作困難,切斷了形式上的完整產(chǎn)業(yè)鏈。
國(guó)家有關(guān)文件的增值稅政策的實(shí)質(zhì)是側(cè)重于全能型集成電路企業(yè),而沒(méi)有充分考慮到目前集成電路產(chǎn)業(yè)的垂直分工的格局。或雖然考慮到該問(wèn)題但出于擔(dān)心稅收征管的困難而采取了一刀切的方式。
4、出口退稅率的調(diào)整對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的影響巨大。
今年開(kāi)始,集成電路芯片的出口退稅稅率由原來(lái)的17%降低到了13%,這對(duì)于國(guó)內(nèi)的集成電路企業(yè),尤其是出口企業(yè)造成了成本上升,嚴(yán)重影響了國(guó)內(nèi)集成電路生產(chǎn)企業(yè)的出口競(jìng)爭(zhēng)力。如和艦科技,**年1-7月,外銷收入78322萬(wàn)元,由于出口退稅率的調(diào)低而進(jìn)項(xiàng)轉(zhuǎn)出2870萬(wàn)元。三星電子為了降低成本,貿(mào)易方式從一般貿(mào)易、進(jìn)料加工改為更低級(jí)別的來(lái)料加工。
集成電路產(chǎn)業(yè)作為國(guó)家支持和鼓勵(lì)發(fā)展的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),在本次出口退稅機(jī)制調(diào)整中承受了巨大的壓力。而科技含量與集成電路相比是劃時(shí)代差異的印刷線路板的退稅率卻保持17%不變,這不符合國(guó)家促進(jìn)科技進(jìn)步的產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向。
五、關(guān)于促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的稅收建議
1、在流轉(zhuǎn)稅方面。
(1)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都能享受增值稅稅收優(yōu)惠。
社會(huì)在發(fā)展,專業(yè)化分工成為必然。從鼓勵(lì)整個(gè)集成電路行業(yè)發(fā)展的前提出發(fā),有必要對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)的以加工方式經(jīng)營(yíng)的企業(yè)也給予同樣的稅收優(yōu)惠。
(2)集成電路行業(yè)試行消費(fèi)型增值稅。
由于我國(guó)的集成電路行業(yè)起步低,目前基本上全部的集成電路專用設(shè)備都需進(jìn)口,同時(shí),根據(jù)已有的海關(guān)優(yōu)惠政策,基本屬于免稅進(jìn)口。調(diào)查得知,園區(qū)集成電路企業(yè)**年度購(gòu)入固定資產(chǎn)39億,其中免稅購(gòu)入的固定資產(chǎn)為36億。因此,對(duì)集成電路行業(yè)試行消費(fèi)型增值稅,財(cái)政壓力不大。同時(shí),既體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)集成電路行業(yè)的鼓勵(lì),又可進(jìn)一步促進(jìn)集成電路行業(yè)在擴(kuò)大再生產(chǎn)的過(guò)程中更多的采購(gòu)國(guó)產(chǎn)設(shè)備,拉動(dòng)集成電路設(shè)備生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2、在所得稅方面。
(1)對(duì)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)認(rèn)定為生產(chǎn)性企業(yè)。
根據(jù)總局文件的定義,“集成電路設(shè)計(jì)是將系統(tǒng)、邏輯與性能的設(shè)計(jì)要求轉(zhuǎn)化為具體的物理版圖的過(guò)程”。同時(shí),集成電路設(shè)計(jì)的產(chǎn)品均為不同類型的芯片產(chǎn)品或控制電路。都屬中間產(chǎn)品,最終的用途都是工業(yè)制成品。因此,建議對(duì)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè),包括未經(jīng)認(rèn)定但實(shí)際從事集成電路設(shè)計(jì)的企業(yè),均可適用外資所得稅法實(shí)施細(xì)則第七十二條之直接為生產(chǎn)服務(wù)的科技開(kāi)發(fā)、地質(zhì)普查、產(chǎn)業(yè)信息咨詢和生產(chǎn)設(shè)備、精密儀器維修服務(wù)業(yè)屬生產(chǎn)性外商投資企業(yè)的規(guī)定。
(2)加大間接優(yōu)惠力度,允許提取風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)備金。
計(jì)提風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)備金是間接優(yōu)惠的一種主要手段,它雖然在一定時(shí)期內(nèi)減少了稅收收入,但政府保留了今后對(duì)企業(yè)所得的征收權(quán)力。對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)它延遲了應(yīng)納稅款的時(shí)間,保證了研發(fā)資金的投入,增強(qiáng)了企業(yè)抵御市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的能力。
集成電路行業(yè)是周期性波動(dòng)非常明顯的行業(yè),充滿市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。雖然目前的政策體現(xiàn)了加速折舊等部分間接優(yōu)惠內(nèi)容,但可能考慮到征管風(fēng)險(xiǎn)而未在最符合實(shí)際、支持力度最直接的提取風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)備金方面有所突破。
3、提高集成電路產(chǎn)品的出口退稅率。
鑒于發(fā)展集成電路行業(yè)的重要性,建議爭(zhēng)取集成電路芯片的出口退稅率恢復(fù)到17%,以優(yōu)化國(guó)內(nèi)集成電路企業(yè)的投資和成長(zhǎng)環(huán)境。
4、關(guān)于認(rèn)定工作。
(1)盡快進(jìn)行集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)品認(rèn)定。
目前的集成電路優(yōu)惠實(shí)際上側(cè)重于對(duì)結(jié)果的優(yōu)惠,而對(duì)設(shè)計(jì)創(chuàng)新等過(guò)程(實(shí)際上)并不給予優(yōu)惠。科技進(jìn)步在很大程度上取決于對(duì)創(chuàng)新研究的投入,而集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研究前期投入大、風(fēng)險(xiǎn)高,此過(guò)程最需要稅收上的扶持。
鑒于集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)將有越來(lái)越多產(chǎn)品推出,有權(quán)稅務(wù)機(jī)關(guān)和相關(guān)部門應(yīng)協(xié)調(diào)配合,盡快開(kāi)展對(duì)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)品的認(rèn)定工作。
(2)認(rèn)定工作應(yīng)由專業(yè)機(jī)構(gòu)來(lái)完成,稅務(wù)機(jī)關(guān)不予介入。
篇3
【關(guān)鍵詞】IC產(chǎn)業(yè)集群升級(jí)地方政府作用政策建議
【中圖分類號(hào)】F291.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1004-6623(2012)05-0089-04
一、上海IC集群總體概況
上海IC集群,是以IC制造為重點(diǎn),包括IC設(shè)計(jì)、封裝、測(cè)試、原材料、光掩膜,以及模具、設(shè)備生產(chǎn)和維護(hù)、人才培訓(xùn)等相關(guān)配套服務(wù)的較為完整的IC地方產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)。上海IC集群的空間范圍,是以張江高科技園區(qū)為核心、延伸到金橋出口加工區(qū)和外高橋保稅區(qū)的浦東微電子產(chǎn)業(yè)帶(核心區(qū)),和漕河涇、松江、青浦為擴(kuò)展區(qū)的IC產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。其中芯片制造業(yè)代表企業(yè)有中芯國(guó)際集成電路制造有限公司、上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司和上海華虹NEC電子有限公司;芯片設(shè)計(jì)企業(yè)代表有展訊通訊(上海)有限公司、AMD;封裝測(cè)試企業(yè)代表有安靠和日月光等;設(shè)備材料業(yè)企業(yè)代表有中微半導(dǎo)體設(shè)備(深厚)有限公司和盛美半導(dǎo)體設(shè)備有限公司。
上海IC集群,在全國(guó)占有非常重要的地位。多年銷售收入在全國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)中占據(jù)1/3以上的份額(表1)。從產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)看,芯片制造業(yè)、設(shè)計(jì)、封裝測(cè)試等產(chǎn)業(yè)都占有114以上的比重。
公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)一直是上海營(yíng)造產(chǎn)業(yè)環(huán)境,提高產(chǎn)業(yè)高端技術(shù)的研發(fā)實(shí)力、加快高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化步伐的重要抓手。國(guó)家在上海建立了第一個(gè)國(guó)家級(jí)集成電路產(chǎn)業(yè)基地、第一家集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)孵化器,目前集成電路產(chǎn)業(yè)的公共服務(wù)平臺(tái)主要有上海集成電路研發(fā)中心、上海集成電路技術(shù)與產(chǎn)業(yè)促進(jìn)中心、上海硅知識(shí)產(chǎn)權(quán)交易中心和上海集成電路測(cè)試技術(shù)平臺(tái)。上海集成電路研發(fā)中心擁有開(kāi)放的集成電路工藝技術(shù)研發(fā)和中試平臺(tái)。主要業(yè)務(wù)包括為行業(yè)提供技術(shù)來(lái)源和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、工藝研發(fā)和驗(yàn)證服務(wù),面向設(shè)計(jì)企業(yè)開(kāi)發(fā)特色工藝模塊和人才實(shí)訓(xùn)等。上海集成電路測(cè)試技術(shù)平臺(tái)則以政府補(bǔ)貼、有償共享的方式,為集成電路開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)提供專業(yè)測(cè)試技術(shù)服務(wù)。
二、上海IC集群升級(jí)面臨的主要問(wèn)題
1.產(chǎn)業(yè)規(guī)模偏小,盈利能力弱
上海集成電路產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展還處于初始階段,突出表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,單體規(guī)模小,盈利能力弱。在產(chǎn)業(yè)構(gòu)成上,2009年上海IC設(shè)計(jì)業(yè)銷售收入為36.5億元、制造業(yè)為146.7億元、封測(cè)業(yè)為183.7億元,僅為臺(tái)灣新竹IC的1/25、1/11和1/4。同國(guó)際先進(jìn)集成電路企業(yè)比較,上海集成電路企業(yè)在規(guī)模和盈利能力上均有很大的差距。中芯國(guó)際為上海最大的集成電路制造企業(yè),與全球第一的代工廠的臺(tái)積電相比,銷售收入僅為臺(tái)積電的15%,盈利能力更是相差甚遠(yuǎn)。中芯國(guó)際與新加坡特許半導(dǎo)體銷售收入分列全球第三、四位,但前者毛利率僅為后者的1/3。展訊作為上海最大的設(shè)計(jì)公司,在銷售收入、研發(fā)投入和盈利能力等方面,與國(guó)際著名設(shè)計(jì)公司都存在較大差距。
2.在全球價(jià)值鏈中處于低端環(huán)節(jié)
上海IC地方產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò),是以代工制造環(huán)節(jié)嵌入生產(chǎn)者驅(qū)動(dòng)的價(jià)值鏈當(dāng)中,主要從事一般元器件的生產(chǎn)以及整機(jī)的加工和組裝。設(shè)計(jì)公司弱小,制造封裝測(cè)試環(huán)節(jié)規(guī)模最大,近年IC產(chǎn)業(yè)3/4以上銷售收入來(lái)源于制造和封裝測(cè)試等低價(jià)值鏈環(huán)節(jié)。由于IC產(chǎn)業(yè)是知識(shí)技術(shù)、資本密集型產(chǎn)業(yè),全球IC產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈由研發(fā)設(shè)計(jì)力量強(qiáng)大、制程技術(shù)先進(jìn),并掌握系統(tǒng)集成核心技術(shù)的美、歐、日的IDM(整合元器件制造)公司控制。他們通過(guò)制定規(guī)制、標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)督規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,來(lái)整合價(jià)值鏈的價(jià)值創(chuàng)造活動(dòng),最終獲取了價(jià)值創(chuàng)造的絕大部分。
3.周邊地區(qū)形成了對(duì)上海IC集群的強(qiáng)勁競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)
除集成電路設(shè)計(jì)業(yè)落后、中高級(jí)技術(shù)人員不足的制約因素外,商務(wù)成本提高也使得上海IC集群面臨挑戰(zhàn)。雖然集成電路業(yè)特別強(qiáng)調(diào)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的完善性,但是商務(wù)成本(包括土地成本、勞動(dòng)力成本等)等因素也會(huì)顯著影響產(chǎn)業(yè)鏈上某些環(huán)節(jié)的分布。土地作為一種不可再生資源,近年來(lái)隨著上海經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而價(jià)格飛漲,上海的勞動(dòng)力成本與周邊的蘇州、無(wú)錫相比也逐漸喪失優(yōu)勢(shì)。集成電路企業(yè)選址時(shí)不得不權(quán)衡上海的集聚效應(yīng)帶來(lái)的成本降低、較高的要素成本與預(yù)期利潤(rùn)。一些集成電路制造廠投資項(xiàng)目最終主要因?yàn)樯虾5纳虅?wù)成本過(guò)高而選擇了上海周邊地區(qū),2008及2009年江蘇省的銷售收入已超過(guò)上海市,成為國(guó)內(nèi)集成電路第一大省。近兩三年隨著武漢新芯12英寸生產(chǎn)線、成都成芯和重慶渝德8英寸生產(chǎn)線建成投產(chǎn)、英特爾成都封裝測(cè)試工廠投產(chǎn)以及西安應(yīng)用材料公司技術(shù)中心的建設(shè),中西部地區(qū)IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的勢(shì)頭不可小覷。
4.國(guó)際硅周期和金融危機(jī)對(duì)上海IC集群的沖擊
2000年以來(lái),隨著全球化的推進(jìn)、跨國(guó)公司的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,上海IC集群經(jīng)歷了快速發(fā)展階段后,遭遇了前所未有的國(guó)際集成電路行業(yè)和金融危機(jī)的巨大沖擊。從銷售收入來(lái)看,2001年到2004年翻了一番,2003至2006年年均增長(zhǎng)率達(dá)到50%。到2007年步入硅周期,全球集成電路產(chǎn)業(yè)不景氣,上海集成電路產(chǎn)業(yè)僅實(shí)現(xiàn)銷售收入389.5億元,同比增長(zhǎng)2.5%.增速明顯放緩。受到國(guó)際半導(dǎo)體市場(chǎng)的影響,2008—2009年上海IC產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng),2009年銷售收入降為402億元,增長(zhǎng)率為一12%,比同期全國(guó)IC產(chǎn)業(yè)銷售收入跌幅還多1個(gè)百分點(diǎn),這說(shuō)明,上海IC產(chǎn)業(yè)遭遇了較全國(guó)更大的沖擊。
三、推進(jìn)上海IC集群升級(jí)的政策建議
1.科學(xué)制定上海IC集群規(guī)劃,實(shí)施價(jià)值模塊協(xié)同網(wǎng)戰(zhàn)略
一是要找準(zhǔn)上海IC集群在全球和全國(guó)價(jià)值鏈中的位置。隨著國(guó)家實(shí)施“國(guó)家科技重大專項(xiàng)”和本市加緊實(shí)施推進(jìn)“高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化”等項(xiàng)目,抓住整機(jī)業(yè)與集成電路設(shè)計(jì)業(yè)的聯(lián)動(dòng)環(huán)節(jié),形成從集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的大產(chǎn)業(yè)鏈,確立產(chǎn)業(yè)升級(jí)路線圖,確立上海IC在全國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)及其產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)先地位,并推動(dòng)上海IC集群在全球價(jià)值鏈中的位置不斷攀升。
二是調(diào)整和優(yōu)化區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局及定位。科學(xué)分析浦東、松江、紫竹園區(qū)的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)環(huán)節(jié),每個(gè)園區(qū)確立1~2個(gè)優(yōu)勢(shì)環(huán)節(jié),其余非優(yōu)勢(shì)環(huán)節(jié)給予鼓勵(lì)政策轉(zhuǎn)移到相應(yīng)園區(qū),避免過(guò)度競(jìng)爭(zhēng),資源浪費(fèi)。張江重點(diǎn)發(fā)展集成電路設(shè)計(jì)和微電子裝備;外高橋發(fā)展集成電路封裝測(cè)試;金橋建設(shè)國(guó)家級(jí)通信產(chǎn)業(yè)基地,重點(diǎn)集聚和發(fā)展移動(dòng)通訊設(shè)備和光機(jī)電一體化;康橋發(fā)展以華碩公司為標(biāo)桿企業(yè)的手機(jī)、個(gè)人電腦等消費(fèi)類終端產(chǎn)品。
三是實(shí)施價(jià)值模塊協(xié)同網(wǎng)絡(luò)(VMCN)戰(zhàn)略。模塊協(xié)同網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)加強(qiáng)集群內(nèi)相關(guān)企業(yè)間的水平聯(lián)系,通過(guò)協(xié)作、創(chuàng)新、競(jìng)爭(zhēng)全面滿足市場(chǎng)的差異化需求,將模塊供應(yīng)商、業(yè)務(wù)流程與系統(tǒng)管理等結(jié)合在一起,形成強(qiáng)大、集成、靈敏的全球化模塊化產(chǎn)業(yè)集群。上海IC集群可以發(fā)揮地方政府的優(yōu)勢(shì),將集群內(nèi)的大量同類型本地企業(yè),協(xié)同組織,建立復(fù)雜的水平聯(lián)系網(wǎng)絡(luò),協(xié)同集群內(nèi)中介服務(wù)機(jī)構(gòu)、大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)等區(qū)域本地行為主體,組成靈活敏捷、協(xié)同互補(bǔ)的動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)體系,有效實(shí)現(xiàn)價(jià)值創(chuàng)造過(guò)程的網(wǎng)絡(luò)化整合,并通過(guò)企業(yè)和不同知識(shí)背景、知識(shí)結(jié)構(gòu)的不同行為主體的知識(shí)交流與碰撞,激發(fā)集群創(chuàng)新發(fā)生。在有效利用全球網(wǎng)絡(luò)的同時(shí),積極實(shí)施本土化戰(zhàn)略,增加網(wǎng)絡(luò)的密度,拓寬相互學(xué)習(xí)的界面。
2.加快IC產(chǎn)業(yè)整合轉(zhuǎn)型,提升創(chuàng)新能力
對(duì)上海IC產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),加快整合轉(zhuǎn)型,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚和企業(yè)做大做強(qiáng),同樣是IC集群升級(jí)的緊迫需要。應(yīng)抓住國(guó)家鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)整合重組的機(jī)遇,采取強(qiáng)有力的扶持措施,通過(guò)政策、資金和市場(chǎng)引導(dǎo)等途徑,對(duì)產(chǎn)品技術(shù)水平高和市場(chǎng)前景好的企業(yè),加快整合IC芯片制造、設(shè)計(jì)企業(yè),建立自主可控的集成電路產(chǎn)業(yè)體系,盡快形成幾個(gè)上規(guī)模的企業(yè),為培育世界級(jí)集成電路企業(yè)作準(zhǔn)備。以IC產(chǎn)業(yè)航母,撬動(dòng)龍頭企業(yè)的跨國(guó)混合網(wǎng)絡(luò),加速集群國(guó)際知識(shí)的獲取、吸收、創(chuàng)造性運(yùn)用,從而為本地IC集群的跨越式升級(jí)創(chuàng)造條件。要從自身實(shí)際出發(fā),加快技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新速度。要以《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》確定的16個(gè)國(guó)家重大專項(xiàng)重點(diǎn)提升集成電路企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新能力、突破核心技術(shù)的機(jī)遇,引導(dǎo)本地企業(yè)根據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的實(shí)際需求加大新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)力度,快速占領(lǐng)新興市場(chǎng),增加企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
3.爭(zhēng)取國(guó)家和地方的政策支持,實(shí)施積極的人才戰(zhàn)略
一是落實(shí)2008年財(cái)稅1號(hào)文有關(guān)優(yōu)惠政策,國(guó)家規(guī)劃布局內(nèi)軟件企業(yè)涵蓋重點(diǎn)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè),將集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)認(rèn)定為“生產(chǎn)型企業(yè)”,享受出口退稅政策,使其在國(guó)內(nèi)完成設(shè)計(jì)后順利投入生產(chǎn)出口到國(guó)內(nèi)外市場(chǎng),并將集成電路產(chǎn)業(yè)優(yōu)惠政策覆蓋半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈諸環(huán)節(jié)。二是對(duì)公司的跨國(guó)研發(fā)給予財(cái)政政策支持,取消“出口”和“進(jìn)口”的雙向稅賦成本,規(guī)定企業(yè)在國(guó)外的研發(fā)專利可以作為國(guó)內(nèi)企業(yè)申報(bào)高新技術(shù)企業(yè)的依據(jù),可以享受相關(guān)稅收減免的優(yōu)惠政策。三是鼓勵(lì)地方企業(yè)利用中國(guó)本土大學(xué)、科研院所等與國(guó)外相應(yīng)機(jī)構(gòu)的“非贏利合作”關(guān)系,建立國(guó)外有關(guān)法律、科技制度的“專家咨詢庫(kù)”,通過(guò)“迂回”戰(zhàn)略間接嵌入到西方知識(shí)網(wǎng)絡(luò),從而脫離于跨國(guó)公司獨(dú)立發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
IC產(chǎn)業(yè)是知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè),專業(yè)化、高端人才對(duì)于IC集群的升級(jí)至關(guān)重要。可以借鑒國(guó)外的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),制定高工資、低(零)個(gè)人所得稅、股權(quán)獎(jiǎng)勵(lì)等優(yōu)惠的人才吸引政策,吸引海外集成電路設(shè)計(jì)、制造、管理專家前來(lái)工作。可以通過(guò)提高員工待遇。加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)動(dòng)來(lái)進(jìn)一步強(qiáng)化企業(yè)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)重視技術(shù)人才的培養(yǎng),為基層作業(yè)員、技工、工程師提供較好的專業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)。這樣的措施對(duì)設(shè)計(jì)企業(yè)和制造企業(yè)都是至關(guān)重要的。當(dāng)然,要從根本上解決上海IC人才問(wèn)題,地方政府必須制定積極人才政策,將人才待遇與戶籍制度、住房、社會(huì)保障、配偶工作、子女教育與就業(yè)統(tǒng)籌考慮,使人才引得來(lái)、留得住。
4.充分發(fā)揮協(xié)會(huì)、企業(yè)管理咨詢服務(wù)平臺(tái)職能
建議政府及其相關(guān)部門“抓大放小”,將具體事務(wù)性職能交由協(xié)會(huì)辦理。在建立產(chǎn)業(yè)同盟方面,建議進(jìn)一步發(fā)揮好行業(yè)協(xié)會(huì)的作用,促進(jìn)和推動(dòng)lC產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。可以授權(quán)協(xié)會(huì)實(shí)施或參與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的培育、建設(shè)和運(yùn)作,構(gòu)建公共服務(wù)平臺(tái),通過(guò)協(xié)會(huì)的推進(jìn)來(lái)形成產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的運(yùn)行機(jī)制,發(fā)揮協(xié)會(huì)在行業(yè)管理中的主體作用。可以參考香港政府和香港工程師協(xié)會(huì)的做法,以政府(工程類)公務(wù)員的要求對(duì)協(xié)會(huì)的會(huì)員標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)定。在提升企業(yè)自主創(chuàng)新能力方面,政府和市、區(qū)兩級(jí)行業(yè)協(xié)會(huì)結(jié)合起來(lái),具體放手讓協(xié)會(huì)去做。提供孵化樓的同時(shí),為中小企業(yè)提供更加優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)業(yè)服務(wù);打造風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)構(gòu)積聚地,重點(diǎn)培養(yǎng)有自主創(chuàng)新的重點(diǎn)企業(yè)。通過(guò)行業(yè)協(xié)會(huì),促成IC產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。
篇4
關(guān)鍵詞:摩爾定律;晶體管;電子信息產(chǎn)業(yè)
中圖分類號(hào):TN-9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)23-0170-02
一、引言
摩爾定律是由英特爾(Intel)創(chuàng)始人之一戈登?摩爾(Gordon Moore)在搜集1959年至1965年集成電路上晶體管數(shù)量的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,于1965年4月提出的[1]。即當(dāng)價(jià)格不變時(shí),集成電路上可容納的晶體管數(shù)目,約每隔18個(gè)月便會(huì)增加一倍,性能也將提升一倍。戈登?摩爾提出摩爾定律后的幾年內(nèi),世界多數(shù)半導(dǎo)體公司按照這個(gè)定律制定了產(chǎn)品更新策略。1969年,摩爾和朋友建立英特爾公司并制定電子信息產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此后,英特爾公司生產(chǎn)的大量產(chǎn)品都驗(yàn)證了摩爾定律的準(zhǔn)確性。直到目前,全球仍有多數(shù)知名半導(dǎo)體制造公司一直遵循摩爾定律進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn),如英特爾、高通、AMD、ST等[2]。
摩爾定律核心是不斷增加的晶體管的數(shù)目,以及更強(qiáng)大的性能和更高的集成度,這也會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題,如設(shè)計(jì)者需要使用各種方法來(lái)解決高溫問(wèn)題[3]。但這卻能促進(jìn)制作工藝的提升和集成電路中晶體管數(shù)目的增加。一方面,更強(qiáng)大的性能來(lái)源于更多晶體管數(shù)目;另一方面,制作工藝的更新也促進(jìn)性能的提升。很多制造集成電路的工藝被英特爾公司使用,比如180nm,90nm,65nm,45nm,32nm等,來(lái)也將有14nm和10nm[4]。其他半導(dǎo)體制造公司也有各自的制作工藝,如臺(tái)積電公司等。
基于以上問(wèn)題和相關(guān)介紹,從1965年起,幾乎所有的半導(dǎo)體廠商都遵循了摩爾定律。每一次進(jìn)步都使得集成電路上能容納更多的晶體管,并且?guī)?lái)更低廉的價(jià)格。然而,在摩爾定律提出的40年以來(lái),也出現(xiàn)了一些問(wèn)題,一度讓人們懷疑摩爾定律是否會(huì)被終結(jié)[5-6]。但是摩爾定律一直發(fā)展到了今天,在未來(lái)幾年內(nèi)也會(huì)一直有效。
二、摩爾定律與晶體管數(shù)目
1.晶體管數(shù)目增加的影響。摩爾定律的經(jīng)典結(jié)論是,當(dāng)價(jià)格不變時(shí),集成電路上可容納的晶體管數(shù)目,約每隔18個(gè)月增加一倍,性能也提升一倍。不斷增加的晶體管數(shù)量意味著更強(qiáng)大的性能,包括更多的功能和更快的運(yùn)行速度。集成電路功能可以不斷提升。例如,原來(lái)的8051單片機(jī)沒(méi)有集成片上模數(shù)轉(zhuǎn)換,而現(xiàn)在的單片機(jī)如集成Cortex-M3內(nèi)核的STM32內(nèi)部集成了模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。這些模塊的增加給工程設(shè)計(jì)帶來(lái)很多便利,在印刷電路板上不再需要額外的集成電路,并且可以提高傳感器的精確度,在AMD的Tahiti XT中集成了4,312,711,873個(gè)三極管[7]。最近幾年,提出了一個(gè)新的概念――片上系統(tǒng)(Soc)。片上系統(tǒng)的集成電路可以擁有更強(qiáng)大的系統(tǒng)功能、更低廉的價(jià)格以及更低的耗電量和更小的供電電壓。同時(shí),更多的晶體管意味著更快的運(yùn)行速度。目前最大的個(gè)人CPU I7-3970X擁有22.7億個(gè)晶體管[8],而上一代最大的個(gè)人CPU I7-990X擁有10.17億個(gè)晶體管[9]。目前最大個(gè)人電腦的核心部件如表1所示。
2.晶體管數(shù)目對(duì)溫度的影響。工程設(shè)計(jì)人員希望通過(guò)增加單位面積里晶體管的數(shù)量來(lái)提高性能,并希望通過(guò)更先進(jìn)的制造工藝來(lái)控制溫度。所以新型集成電路的溫度并不會(huì)比之前集成電路的低。如今,設(shè)計(jì)者也可以使用其他途徑來(lái)解決溫度問(wèn)題。多數(shù)電腦使用風(fēng)扇或者水冷,甚至液氮來(lái)冷卻。為了更有效率地對(duì)集成電路進(jìn)行冷卻,冷卻技術(shù)需要不斷地進(jìn)行改進(jìn)和提高。現(xiàn)今集成電路冷卻業(yè)是一個(gè)大產(chǎn)業(yè)并且不斷發(fā)展,世界上有很多專注于此的公司。
三、摩爾定律與價(jià)格
當(dāng)價(jià)格不變時(shí),集成電路上可容納的晶體管數(shù)目,約每隔18個(gè)月增加一倍,性能也將提升一倍。因?yàn)榧呻娐返膬r(jià)格主要來(lái)源于制作工藝提升的費(fèi)用,更先進(jìn)的制作設(shè)備需要更先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和工廠來(lái)支持,而集成電路原料的價(jià)格可以忽略。英特爾公司在設(shè)計(jì)集成電路之外,也建立了先進(jìn)的工廠來(lái)保證制造工藝。建造工廠需要花費(fèi)大量的物理與財(cái)力,所以需要通過(guò)增加產(chǎn)品的數(shù)量并增加工廠的工作年限來(lái)減少生產(chǎn)集成電路的平均費(fèi)用。臺(tái)積電是一個(gè)非常著名的集成電路制造代工公司,它使用了另一種方法來(lái)減少生產(chǎn)集成電路的平均費(fèi)用。NVDIA,AMD,Qualcomm以及一些其他的集成電路設(shè)計(jì)公司都是臺(tái)積電的客戶。通過(guò)幫助大量的集成電路設(shè)計(jì)公司生產(chǎn)集成電路,臺(tái)積電可以生產(chǎn)出大量的產(chǎn)品來(lái)提供建設(shè)廠房所需要的花費(fèi)。第一臺(tái)計(jì)算機(jī)是為了計(jì)算炮彈彈道而生產(chǎn)的,所以擁有足夠的軍費(fèi)支持。而工業(yè)中費(fèi)用的問(wèn)題不能忽視,所以集成電路變得越來(lái)越廉價(jià),嵌入式系統(tǒng)也被運(yùn)用在工業(yè)控制中。因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)低廉的價(jià)格,除了工業(yè)控制之外,其他很多領(lǐng)域也在使用單集成電路微處理器。例如智能家居、智能手機(jī)、無(wú)人飛機(jī)等等。在各個(gè)領(lǐng)域中廣泛運(yùn)用的電子設(shè)備是使我們的生活能變得更智能更現(xiàn)代的原因之一。在摩爾提出摩爾定律的1965年,這些智能化生活都是不可想象的。
四、摩爾定律未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
1965年提出的摩爾定律對(duì)世界來(lái)說(shuō)是一個(gè)重大事件。而現(xiàn)在,我們將怎樣評(píng)價(jià)它48年來(lái)對(duì)世界的影響?不管怎樣,摩爾定律巨大的影響是不可否認(rèn)的。在摩爾的眼里,摩爾定律所揭示的速度是不可能永遠(yuǎn)持續(xù)下去的[3]。一些文章認(rèn)為摩爾定律將會(huì)因?yàn)槁╇娏骱透邷乇唤K結(jié)[5]。一些其他的觀點(diǎn)則認(rèn)為導(dǎo)致摩爾定律終結(jié)的原因是制造商不能收回研發(fā)和建造工廠的巨大成本[6]。一個(gè)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)出版的名為“未來(lái)技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖”的文件指出,10nm級(jí)的工藝是關(guān)鍵,因?yàn)橐酝臋C(jī)械制作工藝將不能達(dá)到其制造的所需要求[6]。關(guān)于摩爾定律的繼續(xù)發(fā)展和未來(lái)影響,我們有以下看法。
第一,首先是制造工藝上的一些問(wèn)題。依照目前的發(fā)展趨勢(shì),有兩個(gè)方面的問(wèn)題越來(lái)越明顯,就是關(guān)于漏電流和高溫。這些問(wèn)題需要通過(guò)制造工藝的進(jìn)步來(lái)解決。摩爾曾經(jīng)指出漏電流將會(huì)限制摩爾定律發(fā)展,當(dāng)晶體管的尺寸不斷減小,漏電流的影響將使得功耗增大。如果設(shè)計(jì)者不斷減小晶體管的尺寸,電流將變得越來(lái)越大并燒毀晶體管。
得益于3D晶體管技術(shù),這個(gè)由于漏電流產(chǎn)生的問(wèn)題暫時(shí)得到了解決,集成電路還可以工作在更低的驅(qū)動(dòng)電壓下。關(guān)于溫度,由于更先進(jìn)的制造工藝,在保持同樣晶體管數(shù)量和性能下,新型號(hào)的集成電路的溫度總會(huì)低于舊型號(hào)的集成電路。在奔騰4時(shí)代,英特爾不能很好地解決高溫的問(wèn)題。但得益于多核技術(shù),英特爾推出了名為酷睿的產(chǎn)品來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。現(xiàn)在,很多移動(dòng)平臺(tái)集成電路供應(yīng)商都使用多核技術(shù)來(lái)解決高溫的問(wèn)題。同時(shí),為了控制功耗在100W以下,一個(gè)叫ARM的著名集成電路公司推出了一個(gè)名為big.little的新異構(gòu)計(jì)算解決方案,這個(gè)架構(gòu)將功耗高、性能強(qiáng)的處理器,與功耗低、性能弱的處理器封裝在一起。并希望借此能提高處理器的效率,產(chǎn)生能達(dá)到高性能但功耗低的處理器。
各種新出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題將導(dǎo)致發(fā)展放緩。首先在于集成電路的制造方面,比如當(dāng)集成電路達(dá)到10nm數(shù)量級(jí)時(shí),光學(xué)加工手段將會(huì)取代機(jī)械加工手段。英特爾使用疝燈產(chǎn)生的遠(yuǎn)紫外線來(lái)雕刻集成電路,IBM使用X光,這將可能解決工藝尺寸的問(wèn)題,比如制造14nm尺寸的芯片。如果新的制造手段將被發(fā)現(xiàn),將繼續(xù)提高集成電路性能。再看看其他方面的限制,比如耗電問(wèn)題。目前芯片性能的進(jìn)步很快,但同時(shí)也會(huì)增加耗電量。這些都可能是集成電路發(fā)展的一個(gè)不可逾越的瓶頸,導(dǎo)致摩爾定律不再適用,電子信息產(chǎn)業(yè)不再迅速發(fā)展。
而對(duì)于工藝的更新速度,可以參考英特爾的策略,根據(jù)英特爾提出的“Tick-Tock”戰(zhàn)略,在接下來(lái)的一年,將會(huì)有7nm和5nm制作工藝的集成電路推出。當(dāng)“Tick”年來(lái)到,集成電路的制程將會(huì)更新;而“Tock”年到來(lái)時(shí),集成電路的微處理器架構(gòu)將會(huì)更新[9]。
第二,財(cái)務(wù)因素是每個(gè)公司發(fā)展的決定性因素。一些專家認(rèn)為公司無(wú)法負(fù)擔(dān)起建設(shè)新廠房所需要的大量資金。新的集成電路所帶來(lái)的利潤(rùn)不足以讓公司支付這些費(fèi)用并盈利,集成電路的更新速度將會(huì)放緩。目前,英特爾正在以色列建設(shè)10nm生產(chǎn)工藝的工廠。在電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展早期,硬件能力的增長(zhǎng)跟不上軟件需求發(fā)展的速度(軟件設(shè)計(jì)總是需要更高性能的硬件),所以對(duì)硬件的性能提升有很大的需求,每次硬件的增長(zhǎng)都被快速地應(yīng)用在軟件上。而現(xiàn)在軟件的復(fù)雜性增長(zhǎng)已經(jīng)趨于平緩,而不是繼續(xù)高速?gòu)?fù)雜化。比如新一代的Windows 8操作系統(tǒng)對(duì)硬件的要求甚至低于老一代操作系統(tǒng)Windows 7[8]。一直致力于提高芯片性能的英特爾也推出了功耗更低和超低電壓CPU,由英特爾極力推廣的超極本逐漸成為了未來(lái)筆記本的發(fā)展方向。另一方面因?yàn)榇蠖鄶?shù)用戶并不需要如此強(qiáng)勁的性能,而更加看重用戶體驗(yàn),加上購(gòu)買高性能處理器的花費(fèi)太高,導(dǎo)致技術(shù)進(jìn)步的速度受到限制。比如只有少部分中國(guó)人使用昂貴的I7處理器。如果不能有效地控制成本,并且沒(méi)有大量的市場(chǎng)需求,集成電路性能提高的速度將大大放緩。
第三,全新的制造材料將改變集成電路的發(fā)展方向。在晶體管發(fā)明以前,沒(méi)有人能預(yù)料到今天電子信息產(chǎn)業(yè)的繁榮。也許我們能使用新的材料或者技術(shù)來(lái)改變現(xiàn)狀。我們可以考慮使用其他的半導(dǎo)體元素代替硅元素制作晶體管,比如元素周期表上第三和第五族的元素。利用它們不同的屬性,提高芯片的性能。但這可能僅僅是權(quán)宜之計(jì),因?yàn)樗鼈兛赡芤矔?huì)遇到與硅元素相同的問(wèn)題。石墨烯也是一個(gè)很有希望的晶體管材料。但是它也有很多問(wèn)題,比如沒(méi)有足夠的帶隙,人們對(duì)它的了解也不足夠充分。這些材料和技術(shù)目前都處于探索之中,未來(lái)也許也會(huì)有新技術(shù)出現(xiàn),并帶來(lái)革命性的改變。如果將來(lái)的某個(gè)發(fā)明,改變了集成電路性能提升的方式,或者產(chǎn)生了新的計(jì)算機(jī)技術(shù),取代了現(xiàn)有的集成電路工作原理,那么摩爾定律可能將不再適用。
五、結(jié)論
由本文的研究分析可以得出,目前集成電路的發(fā)展還會(huì)遵循摩爾定律,并伴隨電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。而若干年以后,集成電路和電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度將會(huì)放緩。此外,集成電路性能提升的方式也可能會(huì)發(fā)生改變。
目前,電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展飛速,如同大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)業(yè)一樣,由剛剛興起時(shí)的發(fā)展困難到隨后的一個(gè)高速發(fā)展時(shí)期,然后又逐漸趨向平穩(wěn)。在電子信息產(chǎn)業(yè)中,這種現(xiàn)象可能出現(xiàn)在五年后,也可能在十年或者二十年以后。但這一天一定會(huì)到來(lái),沒(méi)有人可以打破這個(gè)基本的自然規(guī)律。在未來(lái)幾年內(nèi),摩爾定律還將適用,電子信息產(chǎn)業(yè)仍將快速蓬勃發(fā)展。在未來(lái)的某天,摩爾定律將失去它的價(jià)值,電子信息產(chǎn)業(yè)也將會(huì)以其他的形式和方向繼續(xù)發(fā)展。
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篇5
1 MPW服務(wù)概述
1.1 什么是MPW服務(wù)
在集成電路開(kāi)發(fā)階段,為了檢驗(yàn)開(kāi)發(fā)是否成功,必須進(jìn)行工程流片。通常流片時(shí)至少需要6~12片晶圓片,制造出的芯片達(dá)上千片,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)檢驗(yàn)要求;一旦設(shè)計(jì)存在問(wèn)題,就會(huì)造成芯片大量報(bào)廢,而且一次流片費(fèi)用也不是中小企業(yè)和研究單位所能承受的。多項(xiàng)目晶圓MPW(Multi-Project Wafer)就是將多個(gè)相同工藝的集成電路設(shè)計(jì)在同一個(gè)晶圓片上流片,流片后每個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目可獲得數(shù)十個(gè)芯片樣品,既能滿足實(shí)驗(yàn)需要,所需實(shí)驗(yàn)費(fèi)用也由參與MPW流片的所有項(xiàng)目分?jǐn)偅蟠蠼档土酥行∑髽I(yè)介入集成電路設(shè)計(jì)的門檻。
1.2 MPW的需求與背景
上世紀(jì)80年代后,集成電路加工技術(shù)飛速發(fā)展,集成電路設(shè)計(jì)成了IC產(chǎn)業(yè)的瓶頸,迫切要求集成電路設(shè)計(jì)跟上加工技術(shù);隨著集成電路應(yīng)用的普及,集成知識(shí)越來(lái)越復(fù)雜,并向系統(tǒng)靠近,迫切要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員參與集成電路設(shè)計(jì);為了全面提升電子產(chǎn)品的品質(zhì)與縮短開(kāi)發(fā)周期,許多整機(jī)公司和研究機(jī)構(gòu)紛紛從事集成電路設(shè)計(jì)。因此,大面積、多角度培養(yǎng)集成電路設(shè)計(jì)人才迫在眉睫,而集成電路設(shè)計(jì)的巨額費(fèi)用成為重要制約因素。
實(shí)施MPW技術(shù)服務(wù)必須有強(qiáng)有力的服務(wù)機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)部門和IC生產(chǎn)線。
1.3 MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)的任務(wù)
① 建立IC設(shè)計(jì)與電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)之間的簡(jiǎn)便接口,以便于系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠直接使用各種先進(jìn)的集成電路加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)構(gòu)想,并以最快的速度轉(zhuǎn)化成實(shí)際樣品。
② 組織多項(xiàng)目流片,大幅度減少IC設(shè)計(jì)、加工費(fèi)用。
③ 不斷擴(kuò)大服務(wù)范圍:從提供設(shè)計(jì)環(huán)境、承擔(dān)部分設(shè)計(jì),到承擔(dān)全部設(shè)計(jì)、樣片生產(chǎn),以幫助集成電路用戶或開(kāi)發(fā)方完成設(shè)計(jì)項(xiàng)目。
④ 幫助中小企業(yè)實(shí)現(xiàn)小批量集成電路的委托設(shè)計(jì)、生產(chǎn)任務(wù)。
⑤ 支持與促進(jìn)學(xué)校集成電路的設(shè)計(jì)與人才培養(yǎng)。
1.4 MPW技術(shù)簡(jiǎn)介
(1)項(xiàng)目啟動(dòng)階段
MPW組織者首先根據(jù)市場(chǎng)需要,確定每次流片的技術(shù)參數(shù)、IC工藝參數(shù)、電路類型、芯片尺寸等。設(shè)計(jì)時(shí)的工藝文件:工藝文件由MPW組織者向Foundry(代工廠)索取,然后再由設(shè)計(jì)單位向MPW組織者索取。提交工藝文件時(shí),雙方都要簽署保密協(xié)議。
(2)IP核的使用
參加MPW的項(xiàng)目可使用組織者或Foundry提供的IP核,其中軟核在設(shè)計(jì)時(shí)提供,硬核在數(shù)據(jù)匯總到MPW組織者或Foundry處理后再進(jìn)行嵌入。
(3)設(shè)計(jì)驗(yàn)證
所有參加MPW的項(xiàng)目匯總到組織者后,由組織者負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)計(jì)的再次驗(yàn)證。驗(yàn)證成功后,由MPW組織者將所有項(xiàng)目版圖綜合成最終版圖交掩膜版制版廠,開(kāi)始流片過(guò)程。
(4)流片收費(fèi)
每個(gè)項(xiàng)目芯片價(jià)格按所占Block的大小而非芯片實(shí)際大小計(jì)算。流片完成后,MPW組織者向每個(gè)項(xiàng)目提供10~20片裸片。需封裝、測(cè)試則另收費(fèi)。
2 國(guó)外MPW公共技術(shù)平臺(tái)與公共技術(shù)服務(wù)狀況
(1)MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)創(chuàng)意
1980年,美國(guó)防部軍用先進(jìn)研究項(xiàng)目管理局(DARPA)建立了非贏利的MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu),即MOS電路設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)服務(wù)機(jī)構(gòu)MOSIS(MOS Implementation System)服務(wù)機(jī)構(gòu),為其下屬研究部門所設(shè)計(jì)的各種集成電路尋找一種費(fèi)用低廉的樣品制作途徑。MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)與方式的思路應(yīng)運(yùn)而生。加工服務(wù)內(nèi)容:從初期的晶圓加工到后續(xù)增加的封裝、測(cè)試、芯片設(shè)計(jì)。
(2)MOSIS機(jī)構(gòu)的發(fā)展
考慮到MPW服務(wù)的技術(shù)性,1981年MOSIS委托南加州大學(xué)管理。在IC產(chǎn)業(yè)劇烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下,培養(yǎng)集成電路設(shè)計(jì)人才迫在眉睫。1985年,美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)NSF支持MOSIS,并和DARPA達(dá)成協(xié)議,將MPW服務(wù)對(duì)象擴(kuò)大到各大學(xué)的VLSI設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng);1986年以后在產(chǎn)業(yè)界的支持下,將MPW服務(wù)擴(kuò)大到產(chǎn)業(yè)部門尤其是中小型IC設(shè)計(jì)企業(yè);1995年以后,MOSIS開(kāi)始為國(guó)外的大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)以及商業(yè)部門服務(wù)。服務(wù)收費(fèi):國(guó)內(nèi)大學(xué)教學(xué)服務(wù)免費(fèi),公司服務(wù)收費(fèi),國(guó)外大學(xué)優(yōu)惠條件收費(fèi),國(guó)外公司收費(fèi)較國(guó)內(nèi)公司要高。
(3)其它國(guó)家的MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)
法國(guó):1981年建立了CMP(Circuit Multi Projects)服務(wù)機(jī)構(gòu),發(fā)展迅速,規(guī)模與MOSIS接近,對(duì)國(guó)外服務(wù)也十分熱心。1981年至今,已為60個(gè)國(guó)家的400個(gè)研究機(jī)構(gòu)和130家大學(xué)提供了服務(wù),超過(guò)2500個(gè)課題參加了流片。1990年以前,CMP的服務(wù)對(duì)象主要是大學(xué)與研究所,1990年開(kāi)始為中小企業(yè)提供小批量生產(chǎn)的MPW服務(wù)。由于小批量客戶的不斷增加,2001年的利潤(rùn)比2000年增加了30%。
歐盟:歐盟于1995年建立了有許多設(shè)計(jì)公司加盟的EUROPRACTICE的MPW服務(wù)機(jī)構(gòu),旨在向歐洲各公司提供先進(jìn)的ASIC、多芯片模塊(MCM)和SoC解決方案,以提高它們?cè)谌蚴袌?chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)地位。EUROPRACTICE采取了"一步到位解決方案"的服務(wù)方式,用戶只要與任何一家加盟EUROPRACTICE的設(shè)計(jì)公司聯(lián)系,就可以由該公司負(fù)責(zé)與CAD廠商、單元庫(kù)公司、代工廠、封裝公司和測(cè)試公司聯(lián)系處理全部服務(wù)事項(xiàng)。
加拿大:1984年成立了政府與工業(yè)界支持的非贏利性MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)CMC(Canadian Microelectronics Corporation)聯(lián)盟,是加拿大微電子戰(zhàn)略聯(lián)盟(Strategic Microelectronics Consortium)的一部分。目前,CMC的成員包括44所大學(xué)和25家企業(yè)。CMC的服務(wù)包括:提供設(shè)計(jì)方法和其它產(chǎn)品服務(wù),提高成員的設(shè)計(jì)水平;提供先進(jìn)的制造工藝,確保客戶的設(shè)計(jì)質(zhì)量;提供技術(shù)及工藝的培訓(xùn)。
日本:1996年依托東京大學(xué)建立了VLSI設(shè)計(jì)與教育中心VDEC(VLSI Design and Education Center),開(kāi)展MPC(Multi-Project Chip)服務(wù)。VDEC的目標(biāo)是不斷提高日本高校VLSI設(shè)計(jì)課程教育水平和集成電路制造的支持力度。2001年,共有43所大學(xué)的99位教授或研究小組通過(guò)VDEC的服務(wù),完成了335個(gè)芯片的設(shè)計(jì)與制造。VDEC與主要EDA供應(yīng)商都簽有協(xié)議,每個(gè)EDA工具都擁有500~1000個(gè)license;需要時(shí),這些license都可向最終用戶開(kāi)放。VDEC還對(duì)外提供第三方IP的使用,同時(shí),VDEC本身也在從事IP研究。
韓國(guó):1995年,在韓國(guó)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究院(Korea Advanced Institute of Science and Technology)內(nèi)建立了集成電路設(shè)計(jì)教育中心IDEC(IC Design Education Center)。
可以看出,世界各先進(jìn)國(guó)家都認(rèn)識(shí)到IC產(chǎn)業(yè)在未來(lái)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位,在IC加工技術(shù)發(fā)展到一定階段后,抓住了IC產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的關(guān)鍵;在IC應(yīng)用層面上普及IC設(shè)計(jì)技術(shù)和大力降低IC設(shè)計(jì)、制造費(fèi)用,并及時(shí)建立有效的MPW服務(wù)機(jī)構(gòu),使IC產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了飛速發(fā)展期。縱觀各國(guó)MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)不盡相同,但都具有以下特點(diǎn):
① 政府與產(chǎn)業(yè)界支持的非贏利機(jī)構(gòu);
② 開(kāi)放性機(jī)構(gòu),主要為高等學(xué)校、研究機(jī)構(gòu)、中小企業(yè)服務(wù);
③ 提供先進(jìn)的IC設(shè)計(jì)與制造技術(shù),保證設(shè)計(jì)出的芯片具有先進(jìn)性與商業(yè)價(jià)值;
④ 提供IC設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的全程服務(wù)。
3 我國(guó)MPW現(xiàn)狀
我國(guó)大陸地區(qū)從上世紀(jì)80年代后半期開(kāi)始進(jìn)入MPW加工服務(wù),從早期利用國(guó)外的MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu)到民間微電子設(shè)計(jì)、加工的相關(guān)企業(yè)、學(xué)校聯(lián)合的MPW服務(wù),到近期政府、企業(yè)介入后的MPW公共服務(wù)體系的建設(shè),開(kāi)始顯露了較好的發(fā)展勢(shì)頭。
3.1 與國(guó)外MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu)合作
1986年,北京華大與武漢郵科院合作利用德國(guó)的服務(wù)機(jī)構(gòu),免費(fèi)進(jìn)行了光纖二、三次群芯片組的樣品制作,使武漢郵科院的通信產(chǎn)品得以更新?lián)Q代。此后,上海交大、復(fù)旦、南京東南大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)都從國(guó)外的MPW加工服務(wù)中獲益匪淺。東南大學(xué)利用美國(guó)MOSIS機(jī)構(gòu)的MPW加工服務(wù),采用0.25和0.35 ìm的模數(shù)混合電路工藝進(jìn)行了射頻和高速電路的實(shí)驗(yàn)流片。
在與國(guó)外MPW服務(wù)機(jī)構(gòu)的合作方面,東南大學(xué)射頻與光電子集成電路研究所取得顯著成果。建所初期就與美國(guó)MOSIS、法國(guó)CMP建立合作關(guān)系。1998年以境外教育機(jī)構(gòu)身份正式加入MOSIS,同年,利用MOSIS提供的臺(tái)灣半導(dǎo)體公司的CMOS工藝設(shè)計(jì)規(guī)則、模型及設(shè)計(jì)資料開(kāi)發(fā)了基于Cadence軟件設(shè)計(jì)環(huán)境的高速、射頻集成電路,完成了5批0.35ìm、3批0.25ìm CMOS工藝共40多個(gè)電路的設(shè)計(jì)與制造,取得了許多國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、世界先進(jìn)水平成果。2000年?yáng)|南大學(xué)射光所還與法國(guó)的CMP組織正式簽訂了合作協(xié)議。
為了推動(dòng)大陸的MPW服務(wù),射光所從2000年開(kāi)始利用美國(guó)MOSIS機(jī)構(gòu)為國(guó)內(nèi)客戶服務(wù),建立了MPW服務(wù)網(wǎng)頁(yè),向公眾及時(shí)流片時(shí)間及加入MPW的流程和手續(xù)。2001年,射光所通過(guò)MOSIS利用TSMC的0.35和0.25ìm CMOS工藝為清華大學(xué)、信息產(chǎn)業(yè)部第13所、南通工學(xué)院完成了3批10多個(gè)芯片的設(shè)計(jì)制造。目前,10多個(gè)高校、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)成為射光所MPW成員。
3.2 高校、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)合作實(shí)現(xiàn)MPW服務(wù)
90年代,上海復(fù)旦大學(xué)開(kāi)始著手建立國(guó)內(nèi)MPW加工服務(wù)機(jī)構(gòu);1995年,無(wú)錫上華微電子公司開(kāi)始承擔(dān)MPW加工服務(wù),并于1996年組織了第一次MPW流片;1997年至1999年在上海市政府的支持下,連續(xù)組織了6次MPW流片,參加項(xiàng)目有82個(gè);2000年受國(guó)家火炬計(jì)劃、上海集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化基地、上海市科委及上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心委托又組織了3次35個(gè)項(xiàng)目的MPW流片。清華大學(xué)與無(wú)錫上華合作,針對(duì)上華工藝,開(kāi)發(fā)了0.6ìm單元庫(kù),開(kāi)始了MPW加工服務(wù),并將校內(nèi)的工藝線用于MPW加工服務(wù)。近年來(lái),在863 VLSI重大項(xiàng)目規(guī)劃指引下,在上海、北京、深圳、杭州等地陸續(xù)成立了集成電路產(chǎn)業(yè)化基地,進(jìn)一步推動(dòng)了MPW加工服務(wù)的開(kāi)展。清華大學(xué)從2000年開(kāi)始,利用上華0.6ìm CMOS工藝為本校以及浙江大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)組織了4次MPW流片,總共實(shí)現(xiàn)了106項(xiàng)設(shè)計(jì);上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心與復(fù)旦大學(xué),于2001年利用上華1.0和0.6ìm CMOS工藝和TSMC的0.3ìm CMOS工藝,為產(chǎn)業(yè)界、教育界進(jìn)行了8次MPW流片,實(shí)現(xiàn)了109個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。
隨著中國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)飛速發(fā)展,將會(huì)在更多的先進(jìn)工藝生產(chǎn)線為MPW提供加工服務(wù),許多境外的半導(dǎo)體公司也在積極支持我國(guó)的MPW加工服務(wù)。隨著上海、北京多條具有國(guó)際先進(jìn)水平的深亞微米CMOS工藝線的建成,國(guó)家級(jí)的MPW計(jì)劃會(huì)得到飛速發(fā)展。
3.3 臺(tái)灣地區(qū)的MPW加工服務(wù)
1992年在臺(tái)灣科學(xué)委員會(huì)的支持下,成立了集成電路設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究中心CIC。其目的是對(duì)大專院校的集成電路/系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供MPW服務(wù),對(duì)集成電路/系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn),并推動(dòng)產(chǎn)業(yè)界與學(xué)院的合作研究項(xiàng)目。到目前為止,CIC已為超過(guò)100家的臺(tái)灣院校提供了MPW服務(wù),總計(jì)有3909個(gè)IC項(xiàng)目流片成功,其中,76家大專院校有3423項(xiàng),40多家研究所和產(chǎn)業(yè)界有486項(xiàng)。在EDA工具方面,有多家的IC/SYSTEM設(shè)計(jì)工具已運(yùn)用在MPW的設(shè)計(jì)流程中。到目前為止,已有91家大專院校安裝了14 100多個(gè)EDA工具的許可證,另外,0.6ìm 1P3M CMOS、0.35ìm1P4M CMOS、0.25 ìm1P5M CMOS和0.18ìm1P6M CMOS的標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)已開(kāi)始使用。除了常規(guī)MPW服務(wù),CIC還向大專院校提供培訓(xùn):2001年有7000人次,每年還有2次為產(chǎn)業(yè)界提供的高級(jí)培訓(xùn)。
臺(tái)灣積體電路制造股份公司(臺(tái)積公司:TSMC)從1998年提供MPW服務(wù),成為全球IC設(shè)計(jì)的重要伙伴。2000年以來(lái)臺(tái)積公司提供了100多次MPW服務(wù),并完成了1000個(gè)以上IC芯片項(xiàng)目的研制。目前,臺(tái)積公司已分別與上海集成電路設(shè)計(jì)研究中心、北京大學(xué)微處理器研究開(kāi)發(fā)中心合作,提供MPW服務(wù)。
4 我國(guó)大陸地區(qū)MPW服務(wù)基地的建設(shè)
由于大陸地區(qū)原有微電子研究機(jī)構(gòu)的歷史配置,在進(jìn)入基于MPW服務(wù)方式后,這些研究機(jī)構(gòu)先后都介入了IC設(shè)計(jì)的MPW服務(wù)領(lǐng)域,并開(kāi)始建立相應(yīng)的MPW服務(wù)基地。
4.1 上海復(fù)旦大學(xué)與集成電路設(shè)計(jì)研究中心(ICC)
上海復(fù)旦大學(xué)專用集成電路與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在上海市政府支持下,于1997年成立了"上海集成電路設(shè)計(jì)教育服務(wù)中心"。主要任務(wù)是IC設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)和組織MPW服務(wù)。1997~1999年組織了6次MPW流片。2000~2001年上海市科委設(shè)立"上海多項(xiàng)目晶圓支援計(jì)劃",把開(kāi)展MPW列為國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)上海產(chǎn)業(yè)化基地的重點(diǎn)工作。在市科委組織下,復(fù)旦大學(xué)專用集成電路與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與ICC實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,面向全國(guó),于2000年組織了3次、2001年組織了5次MPW流片。ICC于2001年底正式與TSMC達(dá)成合作協(xié)議,開(kāi)展0.35ìm MPW流片服務(wù)。2002年與中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司(SMIC)合作推出本土0.35ìm及以下工藝的MPW流片服務(wù)。從ICC設(shè)立的網(wǎng)站(icc.sh.cn) 可了解MPW最新動(dòng)態(tài)和幾乎所有的MPW服務(wù)信息。
4.2 南京東南大學(xué)射頻與光電子集成電路研究所
1998年,南京東南大學(xué)射光所以境外教育機(jī)構(gòu)的身份正式加入美國(guó)MOSIS,并簽訂有關(guān)協(xié)議,由此可獲得多種工藝流片服務(wù)。2000年5月與法國(guó)的CMP簽訂了合作協(xié)議。1999年底受教育部委托,舉辦了"無(wú)生產(chǎn)線集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)"高級(jí)研討班。從2000年開(kāi)始建立了MPW服務(wù)網(wǎng)頁(yè),通過(guò)網(wǎng)頁(yè)向公眾公布流片時(shí)間及加入MPW的流程和手續(xù),目前,高速數(shù)字射頻和光電芯片測(cè)試系統(tǒng)已開(kāi)始運(yùn)行,準(zhǔn)備為全國(guó)超高速數(shù)字、射頻和光電芯片研究提供技術(shù)支持,有許多高校、研究單位、公司已成為射光所MPW成員。
4.3 國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化(北京)基地MPW加工服務(wù)中心
在北京市政府的支持與直接參與下建立了"北京集成電路設(shè)計(jì)園有限責(zé)任公司"。正在建設(shè)中的國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)化(北京)基地MPW加工服務(wù)中心由北京華興微電子有限公司為承擔(dān)單位,聯(lián)合清華大學(xué)、北京大學(xué)共同建設(shè)。
4.4 北方微電子產(chǎn)業(yè)基地TSMC MPW技術(shù)服務(wù)中心
篇6
【關(guān)鍵詞】微電子;延伸領(lǐng)域;發(fā)展方向
1.引言
微電子技術(shù)是隨著集成電路,尤其是大規(guī)模集成電路發(fā)展起來(lái)的一門新技術(shù)。微電子產(chǎn)業(yè)包括系統(tǒng)電路設(shè)計(jì),器件物理,工藝技術(shù),材料制備,自動(dòng)測(cè)試及封裝等一系列專門的技術(shù)的產(chǎn)業(yè)。微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅速,它已經(jīng)滲透到了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,特別是以集成電路為關(guān)鍵技術(shù)的電子戰(zhàn)和信息戰(zhàn)都要依托于微電子產(chǎn)業(yè)。
微電子技術(shù)是微電子產(chǎn)業(yè)的核心,是在電子電路和系統(tǒng)的超小型化和微型化的過(guò)程中逐漸形成和發(fā)展起來(lái)的。微電子技術(shù)也是信息技術(shù)的基礎(chǔ)和心臟,是當(dāng)今發(fā)展最快的技術(shù)之一。近年來(lái),微電子技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始向相關(guān)行業(yè)滲透,形成新的研究領(lǐng)域。
2.微電子技術(shù)概述
2.1 認(rèn)識(shí)微電子
微電子技術(shù)的發(fā)展水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家科技進(jìn)步和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志之一。因此,學(xué)習(xí)微電子,認(rèn)識(shí)微電子,使用微電子,發(fā)展微電子,是信息社會(huì)發(fā)展過(guò)程中,當(dāng)代大學(xué)生所渴求的一個(gè)重要課程。
生活在當(dāng)代的人們,沒(méi)有不使用微電子技術(shù)產(chǎn)品的,如人們每天隨身攜帶的手機(jī);工作中使用的筆記本電腦,乘坐公交、地鐵的IC卡,孩子玩的智能電子玩具,在電視上欣賞從衛(wèi)星上發(fā)來(lái)的電視節(jié)目等等,這些產(chǎn)品與設(shè)備中都有基本的微電子電路。微電子的本領(lǐng)很大,但你要看到它如何工作卻相當(dāng)難,例如有一個(gè)像我們頭腦中起記憶作用的小硅片―它的名字叫存儲(chǔ)器,是電腦的記憶部分,上面有許許多多小單元,它與神經(jīng)細(xì)胞類似,這種小單元工作一次所消耗的能源只有神經(jīng)元的六十分之一,再例如你手中的電話,將你的話音從空中發(fā)射出去并將對(duì)方說(shuō)的話送回來(lái)告訴你,就是靠一種叫“射頻微電子電路”或叫“微波單片集成電路”進(jìn)行工作的。它們會(huì)將你要表達(dá)的信息發(fā)送給對(duì)方,甚至是通過(guò)通信衛(wèi)星發(fā)送到地球上的任何地方。其傳遞的速度達(dá)到300000KM/S,即以光速進(jìn)行傳送,可實(shí)現(xiàn)雙方及時(shí)通信。
“微電子”不是“微型的電子”,其完整的名字應(yīng)該是“微型電子電路”,微電子技術(shù)則是微型電子電路技術(shù)。微電子技術(shù)對(duì)我們社會(huì)發(fā)展起著重要作用,是使我們的社會(huì)高速信息化,并將迅速地把人類帶入高度社會(huì)化的社會(huì)。“信息經(jīng)濟(jì)”和“信息社會(huì)”是伴隨著微電子技術(shù)發(fā)展所必然產(chǎn)生的。
2.2 微電子技術(shù)的基礎(chǔ)材料――取之不盡的硅
位于元素周期表第14位的硅是微電子技術(shù)的基礎(chǔ)材料,硅的優(yōu)點(diǎn)是工作溫度高,可達(dá)200攝氏度;二是能在高溫下氧化生成二氧化硅薄膜,這種氧化硅薄膜可以用作為雜質(zhì)擴(kuò)散的掩護(hù)膜,從而能使擴(kuò)散、光刻等工藝結(jié)合起來(lái)制成各種結(jié)構(gòu)的電路,而氧化硅層又是一種很好的絕緣體,在集成電路制造中它可以作為電路互聯(lián)的載體。此外,氧化硅膜還是一種很好的保護(hù)膜,它能防止器件工作時(shí)受周圍環(huán)境影響而導(dǎo)致性能退化。第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是受主和施主雜質(zhì)有幾乎相同的擴(kuò)散系數(shù)。這就為硅器件和電路工藝的制作提供了更大的自由度。硅材料的這些優(yōu)越性能促成了平面工藝的發(fā)展,簡(jiǎn)化了工藝程序,降低了制造成本,改善了可靠性,并大大提高了集成度,使超大規(guī)模集成電路得到了迅猛的發(fā)展。
2.3 集成電路的發(fā)展過(guò)程
20世紀(jì)晶體管的發(fā)明是整個(gè)微電子發(fā)展史上一個(gè)劃時(shí)代的突破。從而使得電子學(xué)家們開(kāi)始考慮晶體管的組合與集成問(wèn)題,制成了固體電路塊―集成電路。從此,集成電路迅速?gòu)男∫?guī)模發(fā)展到大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路,如圖1所示。
圖1 集成電路發(fā)展示意圖
集成電路的分類方法很多,按領(lǐng)域可分為:通用集成電路和專用集成電路;按電路功能可分為:數(shù)字集成電路、模擬集成電路和數(shù)模混合集成電路;按器件結(jié)構(gòu)可分為:MOS集成電路、雙極型集成電路和BiIMOS集成電路;按集成電路集成度可分為:小規(guī)模集成電路SSI、中規(guī)模集成電路MSI、大規(guī)模集成電路LSI、超導(dǎo)規(guī)模集成電路VLSI、特大規(guī)模集成電路ULSI和巨大規(guī)模集成電路CSI。
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了集成電路(IC),集成電路是微電子學(xué)的研究對(duì)象,其正在向著高集成度、低功耗、高性能、高可靠性的方向發(fā)展。
2.4 走進(jìn)人們生活的微電子
IC卡,是現(xiàn)代微電子技術(shù)的結(jié)晶,是硬件與軟件技術(shù)的高度結(jié)合。存儲(chǔ)IC卡也稱記憶IC卡,它包括有存儲(chǔ)器等微電路芯片而具有數(shù)據(jù)記憶存儲(chǔ)功能。在智能IC卡中必須包括微處理器,它實(shí)際上具有微電腦功能,不但具有暫時(shí)或永久存儲(chǔ)、讀取、處理數(shù)據(jù)的能力,而且還具備其他邏輯處理能力,還具有一定的對(duì)外界環(huán)境響應(yīng)、識(shí)別和判斷處理能力。
IC卡在人們工作生活中無(wú)處不在,廣泛應(yīng)用于金融、商貿(mào)、保健、安全、通信及管理等多種方面,例如:移動(dòng)電話卡,付費(fèi)電視卡,公交卡,地鐵卡,電子錢包,識(shí)別卡,健康卡,門禁控制卡以及購(gòu)物卡等等。IC卡幾乎可以替代所有類型的支付工具。
隨著IC技術(shù)的成熟,IC卡的芯片已由最初的存儲(chǔ)卡發(fā)展到邏輯加密卡裝有微控制器的各種智能卡。它們的存儲(chǔ)量也愈來(lái)愈大,運(yùn)算功能越來(lái)越強(qiáng),保密性也愈來(lái)愈高。在一張卡上賦予身份識(shí)別,資料(如電話號(hào)碼、主要數(shù)據(jù)、密碼等)存儲(chǔ),現(xiàn)金支付等功能已非難事,“手持一卡走遍天下”將會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。
3.微電子技術(shù)發(fā)展的新領(lǐng)域
微電子技術(shù)是電子科學(xué)與技術(shù)的二級(jí)學(xué)科。電子信息科學(xué)與技術(shù)是當(dāng)代最活躍,滲透力最強(qiáng)的高新技術(shù)。由于集成電路對(duì)各個(gè)產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)烈滲透,使得微電子出現(xiàn)了一些新領(lǐng)域。
3.1 微機(jī)電系統(tǒng)
MEMS(Micro-Electro-Mechanical systems)微機(jī)電系統(tǒng)主要由微傳感器、微執(zhí)行器、信號(hào)處理電路和控制電路、通信接口和電源等部件組成,主要包括微型傳感器、執(zhí)行器和相應(yīng)的處理電路三部分,它融合多種微細(xì)加工技術(shù),并將微電子技術(shù)和精密機(jī)械加工技術(shù)、微電子與機(jī)械融為一體的系統(tǒng)。是在現(xiàn)代信息技術(shù)的最新成果的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的高科技前沿學(xué)科。
當(dāng)前,常用的制作MEMS器件的技術(shù)主要由三種:一種是以日本為代表的利用傳統(tǒng)機(jī)械加工手段,即利用大機(jī)械制造小機(jī)械,再利用小機(jī)械制造微機(jī)械的方法,可以用于加工一些在特殊場(chǎng)合應(yīng)用的微機(jī)械裝置,如微型機(jī)器人,微型手術(shù)臺(tái)等。第二種是以美國(guó)為代表的利用化學(xué)腐蝕或集成電路工藝技術(shù)對(duì)硅材料進(jìn)行加工,形成硅基MEMS器件,它與傳統(tǒng)IC工藝兼容,可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)械和微電子的系統(tǒng)集成,而且適合于批量生產(chǎn),已成為目前MEMS的主流技術(shù),第三種是以德國(guó)為代表的LIGA(即光刻,電鑄如塑造)技術(shù),它是利用X射線光刻技術(shù),通過(guò)電鑄成型和塑造形成深層微結(jié)構(gòu)的方法,人們已利用該技術(shù)開(kāi)發(fā)和制造出了微齒輪、微馬達(dá)、微加速度計(jì)、微射流計(jì)等。
MEMS的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,在信息技術(shù),航空航天,科學(xué)儀器和醫(yī)療方面將起到分別采用機(jī)械和電子技術(shù)所不能實(shí)現(xiàn)的作用。
3.2 生物芯片
生物芯片(Bio chip)將微電子技術(shù)與生物科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物,它以生物科學(xué)基礎(chǔ),利用生物體、生物組織或細(xì)胞功能,在固體芯片表面構(gòu)建微分析單元,以實(shí)現(xiàn)對(duì)化合物、蛋白質(zhì)、核酸、細(xì)胞及其他生物組分的正確、快速的檢測(cè)。目前已有DNA基因檢測(cè)芯片問(wèn)世。如Santford和Affymetrize公司制作的DNA芯片包含有600余種DNA基本片段。其制作方法是在玻璃片上刻蝕出非常小的溝槽,然后在溝槽中覆蓋一層DNA纖維,不同的DNA纖維圖案分別表示不同的DNA基本片段。采用施加電場(chǎng)等措施可使一些特殊物質(zhì)反映出某些基因的特性從而達(dá)到檢測(cè)基因的目的。以DNA芯片為代表的生物工程芯片將微電子與生物技術(shù)緊密結(jié)合,采用微電子加工技術(shù),在指甲大小的硅片上制作包含多達(dá)20萬(wàn)種DNA基本片段的芯片。DNA芯片可在極短的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)或發(fā)現(xiàn)遺傳基因的變化,對(duì)遺傳學(xué)研究、疾病診斷、疾病治療和預(yù)防、轉(zhuǎn)基因工程等具有極其重要的作用。生物工程芯片是21世紀(jì)微電子領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)并且具有廣闊的應(yīng)用前景。
3.3 納米電子技術(shù)
在半導(dǎo)體領(lǐng)域中,利用超晶格量子阱材料的特性研制出了新一代電子器件,如:高電子遷移晶體管(HEMT),異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT),低閾值電流量子激光器等。
在半導(dǎo)體超薄層中,主要的量子效應(yīng)有尺寸效應(yīng)、隧道效應(yīng)和干涉效應(yīng)。這三種效應(yīng),已在研制新器件時(shí)得到不同程度的應(yīng)用。
(1)在FET中,采用異質(zhì)結(jié)構(gòu),利用電子的量子限定效應(yīng),可使施主雜質(zhì)與電子空間分離,從而消除了雜質(zhì)散射,獲得高電子遷移率,這種晶體管,在低場(chǎng)下有高跨度,工作頻率,進(jìn)入毫米波,有極好的噪聲特性。
(2)利用諧振隧道效應(yīng)制成諧振隧道二極管和晶體管。用于邏輯集成電路,不僅可以減小所需晶體管數(shù)目,還有利于實(shí)現(xiàn)低功耗和高速化。
(3)制成新型光探測(cè)器。在量子阱內(nèi),電子可形成多個(gè)能級(jí),利用能級(jí)間躍遷,可制成紅外線探測(cè)器。
利用量子線、量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)作激光器的有源區(qū),比量子阱激光器更加優(yōu)越。在量子遂道中,當(dāng)電子通過(guò)隧道結(jié)時(shí),隧道勢(shì)壘兩側(cè)的電位差發(fā)生變化,如果勢(shì)壘的靜電能量的變化比熱能還大,那么就能對(duì)下一個(gè)電子隧道結(jié)起阻礙作用。基于這一原理,可制作放大器件,振蕩器件或存儲(chǔ)器件。
量子微結(jié)構(gòu)大體分為微細(xì)加工和晶體生長(zhǎng)兩大類。
4.微電子技術(shù)的主要研究方向
目前微電子技術(shù)正朝著三個(gè)方向發(fā)展。第一,繼續(xù)增大晶圓尺寸并縮小特征尺寸。第二,集成電路向系統(tǒng)芯片(system on chip,SOC)方向發(fā)展。第三,微電子技術(shù)與其他領(lǐng)域相結(jié)合將產(chǎn)生新產(chǎn)業(yè)和新學(xué)科,如微機(jī)電系統(tǒng)和生物芯片。隨著微電子學(xué)與其他學(xué)科的交叉日趨深入,相關(guān)的新現(xiàn)象,新材料,新器件的探索日益增加,光子集成如光電子集成技術(shù)也不斷發(fā)展,這些研究的不斷深入,彼此間的交叉融合,將是未來(lái)的研究方向。
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篇7
1、申請(qǐng)數(shù)量和趨勢(shì)分析
圖1:我國(guó)集成電路專利申請(qǐng)情況
圖2:無(wú)錫市集成電路專利申請(qǐng)情況
分析: 近五年來(lái),我國(guó)集成電路專利申請(qǐng)量大體上保持持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)(圖1),但增幅不大,從2006年626件申請(qǐng)量增長(zhǎng)到2010年747件申請(qǐng)量,以年均4.5%的增幅遞增,其中2006年到2007年申請(qǐng)量增幅最大,達(dá)到12.9%。參考其它制造業(yè)領(lǐng)域,大部分行業(yè)2007年專利申請(qǐng)量均有較大增幅,原因可能在于2007年相關(guān)政策的刺激。需要特別指出的是,2008年至2009年的曲線下降可能是來(lái)源于中國(guó)專利的早期公開(kāi)延遲審查,所以不能作為專利申請(qǐng)趨勢(shì)的判定依據(jù)。無(wú)錫市集成電路專利申請(qǐng)量較少(圖2),2006―2010五年的申請(qǐng)總量?jī)H為全國(guó)申請(qǐng)總量的1%左右,但增幅較大,年均增幅達(dá)56.5%。
2、專利類型分析(總量)
分析:從集成電路專利類型來(lái)看,國(guó)內(nèi)該技術(shù)領(lǐng)域發(fā)明專利總量5944件,占比85%,而實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)則占比很少,說(shuō)明該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)含量較高。而對(duì)照無(wú)錫市集成電路專利類型分布圖,發(fā)現(xiàn)發(fā)明專利總量?jī)H為31件,占比僅為54%,與全國(guó)平均水平相比有較大差距,技術(shù)含量較低,有待于繼續(xù)提高技術(shù)開(kāi)發(fā)能力,加強(qiáng)集成電路方面的科技創(chuàng)新研究。
3、國(guó)省分布狀況分析
分析:根據(jù)我國(guó)集成電路專利申請(qǐng)量排名情況來(lái)看,排名前十位企業(yè)中無(wú)一家大陸企業(yè),日資企業(yè)6家、臺(tái)資企業(yè)1家、韓國(guó)企業(yè)1家、美國(guó)企業(yè)1家、荷蘭企業(yè)1家,可見(jiàn)國(guó)內(nèi)企業(yè)在技術(shù)實(shí)力和研發(fā)能力上與外資臺(tái)資企業(yè)相比有較大差距。我國(guó)企業(yè)在集成電路領(lǐng)域的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)上缺乏壁壘優(yōu)勢(shì),陣地薄弱,還沒(méi)有形成規(guī)模,技術(shù)含量也不高,需要進(jìn)一步提高技術(shù)開(kāi)發(fā)能力。
無(wú)錫市在集成電路領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量大部分來(lái)自“創(chuàng)立達(dá)科技”、“五十八研究所”、“中微高科”和“友達(dá)電子”,技術(shù)分布比較零散,沒(méi)有形成集中技術(shù)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)。
分析總結(jié)
根據(jù)我國(guó)集成電路專利申請(qǐng)量排名情況來(lái)看,排名前十位企業(yè)中無(wú)一家大陸企業(yè),關(guān)鍵技術(shù)全部掌握在外資企業(yè)手中。無(wú)錫市在該領(lǐng)域的專利技術(shù)分布比較零散,還沒(méi)有形成較大規(guī)模,只能說(shuō)還在起步探索階段。
篇8
本屆IC China展會(huì)呈現(xiàn)出 “新、特、多”等特點(diǎn)。
“新”,本屆展會(huì)是展示十年來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果,認(rèn)真總結(jié)產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn),規(guī)劃企業(yè)未來(lái)的一次重要的產(chǎn)業(yè)界聚會(huì)。
本屆展會(huì)上,作為節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、新能源、新能源汽車等21世紀(jì)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)核心和基礎(chǔ)的集成電路產(chǎn)業(yè)的企事業(yè)單位踴躍參展,半導(dǎo)體分立器件、半導(dǎo)體光電器件、半導(dǎo)體傳感器件等“大半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)”相關(guān)的一些國(guó)內(nèi)外企業(yè)也都在展會(huì)上一展風(fēng)采,成為了一屆名副其實(shí)中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體博覽會(huì)。
“特”,為了成功搭建半導(dǎo)體技術(shù)溝通、交流的平臺(tái),展會(huì)的主辦單位全力以赴做好展會(huì)的宣傳組織工作,努力為參展企業(yè)提供更好的服務(wù);各地方協(xié)會(huì)、產(chǎn)業(yè)基地和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟也積極地參加到參展的組織工作中來(lái)。深圳、成都、無(wú)錫、西安、濟(jì)南等產(chǎn)業(yè)基地,北京、上海、深圳、廣州、浙江、蘇州等半導(dǎo)體(集成電路)行業(yè)協(xié)會(huì),封裝測(cè)試產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、沈陽(yáng)裝備基地等都組團(tuán)參展,這樣既充分展示地方的產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體狀況,也突出了行業(yè)中重點(diǎn)企業(yè)發(fā)展愿景。使與會(huì)者在企業(yè)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè)、產(chǎn)業(yè)鏈打造等各個(gè)層面上都會(huì)有收益。
“多”,參展企業(yè)多,參展企業(yè)參展產(chǎn)品種類多。這次參展企業(yè)包括:設(shè)計(jì)企業(yè)中的大唐微電子技術(shù)有限公司、中國(guó)華大集成電路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司、展訊通信(上海)有限公司等近70家左右;制造企業(yè)中的中芯國(guó)際集成電路制造有限公司、上海華虹NEC電子有限公司、和艦科技(蘇州)有限公司等公司;封裝測(cè)試企業(yè)中的江蘇長(zhǎng)電科技股份有限公司、南通富士通微電子股份有限公司、天水華天科技股份有限公司等企業(yè);專用設(shè)備、材料企業(yè)中的大連佳峰電子有限公司、格蘭達(dá)技術(shù)(深圳)有限公司、有研半導(dǎo)體材料股份有限公司、寧波江豐電子材料有限公司等;分立器件有電子科技集團(tuán)13所、天津中環(huán)半導(dǎo)體股份有限公司、晶方半導(dǎo)體科技(蘇州)有限公司等企業(yè)。東京精密設(shè)備(上海)有限公司、迪斯科科技咨詢(上海)有限公司、蘇州住友電木有限公司等外資企業(yè)也報(bào)名參展。本屆展會(huì)特裝展臺(tái)占展覽面積四分之三左右。
另外,展會(huì)將中國(guó)高校集成電路產(chǎn)學(xué)研成果展區(qū)與集成電路科普教育體驗(yàn)區(qū)相結(jié)合。中國(guó)高校集成電路產(chǎn)學(xué)研成果展區(qū),不僅為高校提供了一個(gè)展示自我的舞臺(tái),同時(shí)也為企業(yè)與高校之間架起了一座溝通的橋梁。該展示區(qū)同時(shí)還設(shè)立集成電路科普教育體驗(yàn)區(qū),讓觀眾了解一粒粒沙子到一個(gè)個(gè)現(xiàn)代化的高科技產(chǎn)品的神奇復(fù)雜的演變過(guò)程,開(kāi)啟人們通往集成電路世界的大門,通過(guò)人機(jī)互動(dòng),增強(qiáng)觀眾對(duì)集成電路的認(rèn)識(shí)。
IC China 2010高峰論壇、研討會(huì)議題圍繞“創(chuàng)新、整合、發(fā)展”,主題突出。
主辦方將邀請(qǐng)工信部領(lǐng)導(dǎo)在高峰論壇對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的“十二五”規(guī)劃(發(fā)展戰(zhàn)略)進(jìn)行解讀。
美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)總裁、中芯國(guó)際、愛(ài)德萬(wàn)、東京精密、南車時(shí)代電器股份有限公司、新思科技等知名半導(dǎo)體企業(yè)高管出席了高峰論壇,作精彩演講。美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)演講內(nèi)容為美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展;企業(yè)嘉賓的演講從全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展與企業(yè)發(fā)展等方面展示他們企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。國(guó)家集成電路設(shè)計(jì)深圳產(chǎn)業(yè)化基地周生明主任演講的題目為“創(chuàng)新、方案整合、系統(tǒng)集成――深圳集成電路設(shè)計(jì)發(fā)展啟示”。
精心策劃和安排的7場(chǎng)專題研討會(huì),題目鮮明、熱點(diǎn)突出、內(nèi)容豐富。
一、“核高基”國(guó)家科技重大專項(xiàng)實(shí)施專家組承辦的“成長(zhǎng)中的中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè):機(jī)遇與挑戰(zhàn)”專題研討會(huì),邀請(qǐng)了賽迪顧問(wèn)、清華大學(xué)、重郵信科、杭州中天、中芯國(guó)際、山東華芯等業(yè)界知名咨詢機(jī)構(gòu)、著名高等學(xué)府和重點(diǎn)企業(yè)的專家、學(xué)者、高管就中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)發(fā)展前景、微電子技術(shù)發(fā)展與綠色經(jīng)濟(jì)、國(guó)產(chǎn)嵌入式CPU的發(fā)展與服務(wù)策略、TD核心芯片發(fā)展策略、存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)的初步實(shí)踐和思考等產(chǎn)業(yè)界發(fā)展的前沿重大課題、共同探討中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
二、“中國(guó)集成電路封測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”2009年在北京成立。這個(gè)聯(lián)盟涉足我國(guó)集成電路封測(cè)領(lǐng)域的制造、裝備、材料及相關(guān)科研與教學(xué)的25家單位。該聯(lián)盟以“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”國(guó)家科技重大專項(xiàng)(即“02專項(xiàng)”)中的相關(guān)創(chuàng)新課題為技術(shù)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)和紐帶,依托其成員單位的人才、技術(shù)和市場(chǎng)資源,推動(dòng)我國(guó)集成電路封測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)步與重大科技產(chǎn)品的創(chuàng)新。聯(lián)盟不僅組織成員及相關(guān)單位參加了IC China 2010 的重大專項(xiàng)裝備專區(qū),同時(shí)將參加“中國(guó)半導(dǎo)體裝備、材料與制造工藝研討會(huì)暨第十三屆中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)集成電路分會(huì)、支撐業(yè)分會(huì)年會(huì)、江蘇省半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)年會(huì)”。國(guó)家科技重大專項(xiàng)“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”總體組組長(zhǎng)、華潤(rùn)微電子有限公司董事長(zhǎng)、有研半導(dǎo)體材料股份有限公司董事長(zhǎng)、南通富士通電子股份有限公司總經(jīng)理及多家企業(yè)高管將在研討會(huì)上發(fā)表精彩演講。
三、半導(dǎo)體分立器件是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重要的組成部分,發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。新型電力電子器件、模塊和應(yīng)用,更是業(yè)界特別關(guān)注的領(lǐng)域,對(duì)高效節(jié)能、綠色環(huán)保起著非常重要的作用。在中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)分立器件分會(huì)承辦的“電力電子與低碳經(jīng)濟(jì)”研討會(huì)上,江光、蘇州固锝、電子科技集團(tuán)第55研究所、河北普興、深圳深愛(ài)以及成都電子科技大學(xué)等單位的高管、專家就新型電力電子器件、綠色高效電源、電源管理集成電路等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新成果、應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)例、市場(chǎng)發(fā)展遠(yuǎn)景、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃建議等方面進(jìn)行充分交流,共圖我國(guó)電力電子技術(shù)的新發(fā)展。
四、“知識(shí)產(chǎn)權(quán)”狀況是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的表現(xiàn),是創(chuàng)新型國(guó)家的重要標(biāo)志。多年來(lái)我國(guó)企業(yè)在知識(shí)產(chǎn)權(quán)工作方面取得了很大成績(jī),但進(jìn)一步加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理,推動(dòng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)資本化運(yùn)作尚有許多工作要開(kāi)展。知識(shí)產(chǎn)權(quán)的資本運(yùn)作,有利于企業(yè)盤(pán)活存量資產(chǎn),實(shí)現(xiàn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)的價(jià)值型管理和優(yōu)化重組,進(jìn)而促進(jìn)資源的科學(xué)配置與有效流動(dòng),實(shí)現(xiàn)資源配置的優(yōu)化,有力地推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。上海硅知識(shí)產(chǎn)權(quán)交易中心有限公司承辦的“知識(shí)產(chǎn)權(quán)與資本運(yùn)作”研討會(huì)邀請(qǐng)了國(guó)內(nèi)外投資機(jī)構(gòu)、律師、中介機(jī)構(gòu)等專業(yè)人士,從專利交易與資本運(yùn)作的模式、法律問(wèn)題、資產(chǎn)評(píng)估等不同角度深入探討,以期對(duì)國(guó)內(nèi)業(yè)界有所幫助。
五、越來(lái)越多的IC設(shè)計(jì)企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到分銷商的價(jià)值,與分銷商合作,節(jié)省了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本和縮短產(chǎn)品入市時(shí)間,也能借助分銷商的渠道提高產(chǎn)品知名度和市場(chǎng)份額,實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)企業(yè)、分銷商、整機(jī)系統(tǒng)廠家三贏局面。由深圳華強(qiáng)與蘇州市集成電路行業(yè)協(xié)會(huì)承辦的“集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)與市場(chǎng)分銷商研討會(huì)”邀請(qǐng)了蘇州周邊地區(qū)的設(shè)計(jì)企業(yè)和國(guó)內(nèi)眾多優(yōu)秀的分銷商、方案商將齊聚蘇州共同討探未來(lái)集成電路市場(chǎng)分銷狀況及市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)。并采用圓桌式“一對(duì)一”的方式直接讓設(shè)計(jì)企業(yè)與分銷商、方案商面對(duì)面交流,有針對(duì)性的進(jìn)行合作交流,有意向合作的設(shè)計(jì)企業(yè)與分銷商在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了意向性預(yù)簽約儀式。
篇9
本次全國(guó)集成電路行業(yè)工作會(huì)議由工業(yè)和信息化部主辦,以“政策支持產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展,自主創(chuàng)新推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)”為主題。會(huì)議的主要任務(wù)是全面系統(tǒng)總結(jié)“18號(hào)文件”10年來(lái)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展成就和經(jīng)驗(yàn),研究和部署“十二五”期間我國(guó)集成電路行業(yè)重點(diǎn)工作任務(wù),宣傳貫徹、解讀《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》(國(guó)發(fā)[2011]4號(hào)文),討論制定政策實(shí)施細(xì)則。
18號(hào)文引領(lǐng)“黃金十年”
“信息產(chǎn)業(yè)是我們國(guó)家實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)崛起的重要支撐,而集成電路和軟件就是信息產(chǎn)業(yè)的核心。”在本次行業(yè)工作會(huì)議上,北京大學(xué)教授、中科院院士王陽(yáng)元做了主題報(bào)告,他指出,軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,對(duì)加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、推動(dòng)工業(yè)化和信息化深度融合發(fā)揮著十分重要的作用,而集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)革命、信息化、信息時(shí)代的動(dòng)力系統(tǒng)。
因此,早在2000年6月,國(guó)務(wù)院就了《鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》(國(guó)發(fā)[2000]18號(hào)文),并陸續(xù)推出了一系列促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策和措施。
一年后,全國(guó)集成電路行業(yè)工作會(huì)議在上海召開(kāi),當(dāng)時(shí)的行業(yè)主管單位原信息產(chǎn)業(yè)部與專家、企業(yè)代表一起對(duì)18號(hào)文的落實(shí)細(xì)則進(jìn)行了廣泛討論,并制定了我國(guó)IC產(chǎn)業(yè)的十年發(fā)展戰(zhàn)略:通過(guò)加強(qiáng)研究開(kāi)發(fā)、加快產(chǎn)業(yè)重組、加大政策支持、建設(shè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)等措施,以芯片設(shè)計(jì)作為突破口,重點(diǎn)發(fā)展設(shè)計(jì)業(yè)和芯片制造業(yè),大大提高國(guó)內(nèi)集成電路的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、供給能力,基本掌握集成電路核心技術(shù)開(kāi)發(fā)能力及主流大生產(chǎn)技術(shù)的升級(jí)能力,從而建成植根于中國(guó)并在世界占有一席之地的集成電路產(chǎn)業(yè)。
“可以說(shuō),18號(hào)文的,造就了一個(gè)產(chǎn)業(yè),培育了一支隊(duì)伍,形成了一套體系。”在工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進(jìn)中心主任邱善勤看來(lái),正是18號(hào)文造就了軟件和集成電路兩大產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“黃金十年”。
10年中,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的總銷售額翻了7倍,從2000年的186.2億元增長(zhǎng)到2010年的1440.2億元,年均增長(zhǎng)率超過(guò)20%,產(chǎn)業(yè)增速始終保持高于全球集成電路產(chǎn)業(yè)增速約10個(gè)百分點(diǎn),占全球集成電路市場(chǎng)份額從2000年的1.2%提高到2010年的8.6%,產(chǎn)量占全球比重接近10%,國(guó)際地位顯著提高。
而市場(chǎng)蓬勃的背后是技術(shù)水平的不斷提高,在設(shè)計(jì)業(yè)方面,我國(guó)集成電路的設(shè)計(jì)水平從2000年以0.8〜1.5微米為主,發(fā)展到今年設(shè)計(jì)企業(yè)普遍具備0.13微米以下工藝水平和百萬(wàn)門規(guī)模設(shè)計(jì)能力,海思半導(dǎo)體等領(lǐng)軍企業(yè)具備了45/40納米設(shè)計(jì)能力;在制造工藝方面,2000年,我國(guó)最好的制造工藝僅為0.25微米,而2010年中芯國(guó)際的12英寸生產(chǎn)線已經(jīng)可以量產(chǎn)65納米芯片,45納米工藝進(jìn)入前期研發(fā)。同時(shí),封裝測(cè)試行業(yè)的技術(shù)水平從低端邁向中高端,傳統(tǒng)的DIP、QFP等封裝已大量投產(chǎn),而且在SOP、PGA、BGA以及SiP等先進(jìn)封裝技術(shù)的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)方面取得了顯著成績(jī),并形成規(guī)模生產(chǎn)能力。
10年來(lái),在我國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)中,先后涌現(xiàn)出一大批勇于創(chuàng)新、銳意進(jìn)取的優(yōu)秀企業(yè)。4月15日,“中國(guó)集成電路十年成就展”與全國(guó)集成電路行業(yè)工作會(huì)議同期同地舉行,共吸引了70多家集成電路企業(yè)參展,涵蓋設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、設(shè)備、儀器及材料產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié),展示了18號(hào)文實(shí)施以來(lái)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得的成就。
繼往開(kāi)來(lái)的4號(hào)文
“10年來(lái),中國(guó)的IC產(chǎn)業(yè)確實(shí)取得了令人矚目的成就,但現(xiàn)在這種優(yōu)越感還只存在于我們跟自己過(guò)去相比較的過(guò)程中,從現(xiàn)實(shí)的角度講,中國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)依然任重道遠(yuǎn)。”一位參加全國(guó)集成電路行業(yè)工作會(huì)議的代表在接受本報(bào)記者采訪時(shí)如是說(shuō)。
對(duì)此,工業(yè)和信息化部電子信息司司長(zhǎng)在其題為《構(gòu)建芯片與整機(jī)大產(chǎn)業(yè)鏈,做大做強(qiáng)集成電路產(chǎn)業(yè)》的工作報(bào)告中也指出了我國(guó)IC產(chǎn)業(yè)目前所面臨的嚴(yán)峻形勢(shì):作為全球最大的集成電路市場(chǎng),我國(guó)自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)的產(chǎn)品只能滿足市場(chǎng)需求的1/5,集成電路已連續(xù)7年成為最大宗的進(jìn)口商品,2010年進(jìn)口額高達(dá)1569.9億美元。其中,CPU、存儲(chǔ)器等通用芯片主要依靠進(jìn)口,國(guó)內(nèi)通信、網(wǎng)絡(luò)、消費(fèi)電子等產(chǎn)品中的高端芯片也基本依靠進(jìn)口。
“這個(gè)行業(yè)屬于規(guī)模經(jīng)濟(jì)的領(lǐng)域,誰(shuí)強(qiáng)誰(shuí)通吃。”楊學(xué)山副部長(zhǎng)也指出,我們的集成電路產(chǎn)業(yè)目前在總體上來(lái)說(shuō)可能還處于“第三梯隊(duì)”的狀態(tài),第一梯隊(duì)是美國(guó),第二梯隊(duì)包括日本、韓國(guó)及我國(guó)臺(tái)灣省。
在邱善勤看來(lái),我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)主要包括以下兩個(gè)方面。
首先,是主流市場(chǎng)仍然被幾大國(guó)際巨頭占據(jù),產(chǎn)業(yè)集中度趨高,競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。如處理器領(lǐng)域的Intel和AMD兩家企業(yè)囊括了全球99%的市場(chǎng);存儲(chǔ)器領(lǐng)域,按銷售收入排名前6的企業(yè)占據(jù)了96%的市場(chǎng)份額。而我國(guó)集成電路企業(yè)以中小企業(yè)為主,在國(guó)際市場(chǎng)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。
第二,技術(shù)革新步伐加快,資金門檻不斷提高,2000年以來(lái),全球集成電路設(shè)計(jì)和加工技術(shù)基本以兩年一個(gè)臺(tái)階的速度飛速發(fā)展。隨著全球集成電路技術(shù)革新步伐加快,資金門檻也越來(lái)越高。例如,一條65納米生產(chǎn)線的投入需要25億〜30億美元,32納米生產(chǎn)線就要提升到 50億〜70億美元,而22納米生產(chǎn)線的投入將超過(guò)100億美元。而反觀我們的企業(yè),普遍規(guī)模小,力量分散。
為了突破產(chǎn)業(yè)發(fā)展困境,同時(shí)抓住新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇,進(jìn)一步推動(dòng)中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展,今年1月28日,國(guó)務(wù)院正式了《進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》(國(guó)發(fā)【2011】4號(hào)文)。
“4號(hào)文”主要內(nèi)容涵括財(cái)稅、投融資、研究開(kāi)發(fā)、進(jìn)出口、人才、知識(shí)產(chǎn)權(quán)和市場(chǎng)七大方面,既延續(xù)了18號(hào)文大部分政策內(nèi)容,又在把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)、發(fā)展方向和發(fā)展需求的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新,在兼顧普惠性政策的前提下,加大了對(duì)重點(diǎn)行業(yè)和重點(diǎn)企業(yè)扶優(yōu)、扶強(qiáng)的力度。工信部電子信息司司長(zhǎng)指出,未來(lái)政策的重點(diǎn)更應(yīng)該是扶優(yōu)、扶大、扶強(qiáng),以迅速形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)能力。
發(fā)揮地方政府積極性
4號(hào)文的出臺(tái)正值國(guó)家“十一五”與“十二五”交界,“十二五”也成為了我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。在本次工作會(huì)議上還了《集成電路產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》(征求意見(jiàn)稿),明確提出了新的目標(biāo):到2015年,我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量超過(guò)1490億塊,銷售收入翻一番達(dá)到3300億元,約占世界集成電路市場(chǎng)份額的14.8%,滿足國(guó)內(nèi)27.5%的市場(chǎng)需求。而據(jù)工業(yè)和信息化部電子信息司副司長(zhǎng)丁文武透露,在廣泛征求意見(jiàn)后,“規(guī)劃”將在9月份之前正式頒布。
篇10
一、何謂芯片?
要了解芯片,首先要明白“集成電路”和“半導(dǎo)體”兩個(gè)概念。1958年9月12日,在美國(guó)德州儀器公司擔(dān)任工程師的“杰克·基爾比”發(fā)明了集成電路的理論模型。1959年,曾師從晶體管發(fā)明人之一肖克萊率先創(chuàng)造了掩模版曝光刻蝕方法,發(fā)明了今天的集成電路技術(shù)。而半導(dǎo)體是一種導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料,常見(jiàn)的有硅、鍺、砷化鎵等,用于制造芯片。
我們所說(shuō)的集成電路指的是采用特定的制造工藝,把一個(gè)電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及元件間的連線,集成制作在一小塊硅基半導(dǎo)體晶片上并封裝在一個(gè)腔殼內(nèi),成為具有所需功能的微型器件
芯片是指內(nèi)含集成電路的半導(dǎo)體基片(最常用的是硅片),是集成電路的物理載體。
二、中國(guó)芯片發(fā)展現(xiàn)狀
目前中國(guó)芯片發(fā)展現(xiàn)狀可用四個(gè)詞概括:發(fā)展很快,落后兩代,技術(shù)受限,產(chǎn)品低端。
中國(guó)芯片制造工藝落后國(guó)際同行兩代。中國(guó)目前只能量產(chǎn)28納米級(jí)芯片,而國(guó)外可完成7納米級(jí)產(chǎn)品制造;產(chǎn)能嚴(yán)重不足,50%的芯片依賴進(jìn)口;同時(shí)中國(guó)的產(chǎn)能和需求之間結(jié)構(gòu)失配,實(shí)際能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品,與市場(chǎng)需求不匹配;長(zhǎng)期的代工模式導(dǎo)致設(shè)計(jì)能力和制造能力失配、核心技術(shù)缺失;投資混亂、研發(fā)投入和人才不足等問(wèn)題,導(dǎo)致中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)目前總體還處于“核心技術(shù)受制于人、產(chǎn)品處于中低端”的狀態(tài),并且在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)無(wú)法根本改變。
為什么中國(guó)制造不出高端芯片?先要了解芯片制造過(guò)程。芯片制造主要分為三大環(huán)節(jié):晶圓加工制造、芯片前期加工、芯片后期封裝。其中技術(shù)難度最大最核心的是芯片前期加工這個(gè)環(huán)節(jié),分為上百道制程,每道制程都有相應(yīng)的裝備。在這些裝備里面,技術(shù)難度最大的就是光刻技術(shù)。中國(guó)半導(dǎo)體技術(shù)主要是在第一和第三環(huán)節(jié)。第二個(gè)環(huán)節(jié)中的技術(shù)裝備大部分處于空白,所以高端的整個(gè)芯片都需要進(jìn)口。
光刻機(jī)精度,芯片制造的卡脖子環(huán)節(jié)
制約集成電路技術(shù)發(fā)展的有四大要素:功耗、工藝、成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜度,其中光刻機(jī)就是一個(gè)重中之重,核心技術(shù)中的核心。
一些裝備由于其巨大的制造難度被冠以“工業(yè)皇冠上的明珠”的稱號(hào),最主流的說(shuō)法是兩大裝備:航空發(fā)動(dòng)機(jī)和光刻機(jī),最先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)目前的報(bào)價(jià)在千萬(wàn)美元量級(jí),但是最先進(jìn)的光刻機(jī)目前的報(bào)價(jià)已經(jīng)過(guò)億美金。