集成电路的制造范本十二篇

时间:2023-11-19 16:01:27

集成电路的制造

集成电路的制造(篇1)

1.引言

技术计算机辅助设计(TCAD)主要是研发新的半导体器件结构和优化工艺流程及其器件物理特性参数的技术,在过去的二十年中,从纳米级微处理器到高压功率器件的研究过程中,TCAD已经成为集成电路设计非常重要的工具,随着计算机处理能力和运算速度的提高,TCAD在研究新的器件结构以及优化工艺流程的效率越来越来高,使用TCAD工具可以大大提高成品率,缩短产品开发周期和上市时间。

Sentaurus Workbench是当今全球最为著名的IC设计软件开发商美国新思科技(Synopsys Inc.)研发的新一代纳米级TCAD仿真平台,又被称为新一代集成电路虚拟化加工与制造系统。它集成了TCAD各模拟工具,具有直观易操作的图形界面,用户可以通过图形界面来进行半导体器件结构的研究及其制备中工艺模拟和器件仿真的设计、组织和运行,并通过它所提供的数据管理和仿真管理机制,对产品性能进行有效的预测,它自动地管理信息流,其中包括用户输入文件、项目参数信息和运用看图工具来分析器件特性。

2.Sentaurus Workbench的结构和特点

2.1 SWB的结构

SWB仿真系统基于开放性的图形化环境,集成了大量的工艺和器件TCAD仿真工具(图1所示),并嵌入了可对IC加工项目、加工实验类别及实验数据进行管理、组合和优化的功能,实现了对集成电路芯片加工的实际流程进行有效的虚拟化优化模拟。就是在SWB仿真系统中嵌入了实验设计(DOE)处理模块、表面响应建模(RSM)、实验数据统计分析模块、工艺条件优化模块、简洁工艺模型(PCM)、二维和三维可视化绘图支持模块等辅助工具。SWB仿真系统有效解决了IC工艺设计的中心化设计问题,使得半导体工艺条件的优化评估和器件特性的优化分析以及互联、布线设计和寄生效应分析变得更加容易。SWB通过一系列虚拟化仿真技术进行设计评估、产量优化和失效分析,最终确定出最佳工艺条件,从而达到提高效率和节省费用的目的。

2.2 SWB的特点

作为新一代TCAD设计工具,SWB具有以下特点(图2所示)。

多功能直观的图形用户界面,把仿真过程组织到项目和文件夹中,简化了复杂仿真项目的修改和处理;

工艺流程、电学特性测试程序和可视化绘图工具分层封装,保证对模拟数据流和模拟结果的有效管理,允许不同用户共享实验信息与数据;

可以进行实验设计方法、表面响应建模、优化和统计分析功能;

在同一图形用户界面的程序调度工具可以安排和监测正在运行着的仿真程序;

灵活开放的工具界面允许第三方工具软件嵌入并提供软件接口。

3.器件结构及制程的设计

本工作取双极性NPN晶体管为例,研究了NPN晶体管正常工作时体内热现象的分布,在SWB下实现小尺寸双极性器件热损耗结构的可制造性设计,并提出具有建设性意义的研究路线。

我们研究的小尺寸纵向NPN双极性晶体管的结构如图3所示。基极设计采用双多晶硅自对准结构,可以减小基极串联电阻,同时具有更小的寄生面积,从而使寄生电容变小,使器件的速度性能得到增强。采用了多晶硅发射极技术,有助于实现发射极剖面结构的工艺控制,而使薄浅基极的形成更加容易。隔离要考虑的重点是为了降低串联电阻以增加器件的工作速度,我们采用的是浅槽隔离(STI)。

器件制程设计综述如下:衬底参数为:N-外延层、N+衬底;外延层结构:1.6μm,掺杂浓度为2.5×1014cm-3,其上采用双多晶硅自对准结构。首先,淀积厚度为3500的P+多晶硅,在930℃热退火40分钟后形成外基区;然后,注入硼剂量为1.5×1013cm-2,能量为30KeV,800℃下热退火30分钟形成内基区。接下来,淀积SiO2作为隔离墙,再淀积一层厚度为3000的N+多晶硅,注入As剂量为2.4×1016cm-2,在1050℃快速热退火1分钟后形成发射极。淀积铝作为电极引线,N+衬底作为集电极。基区(注入)结深的设计值约为0.38μm,发射区(注入)结深的设计值约为0.24μm,故基区宽度的设计值约为140纳米。

4.可制造性设计的实现

首先,在SWB环境下实现工艺级和器件物理特性仿真,保持VCE=3.0V不变,将VBE作为变量,通过调节VBE使得VCE恒定,由SWB模拟可以得到VBE与晶格温度的关系曲线,如图4所示。

由图4可以看出,随着晶格温度的升高,VBE逐渐增大,在大约T=350K时,VBE达到最大值约0.735V。随后,随着晶格温度的升高,VBE却逐渐减小。

当IC=5×10-4A时,我们得到了与器件结构相对应的温变三维描述,见图5所示。

图5中X坐标与Y坐标分别表示晶体管水平和垂直方向的尺寸。由图5所示,器件器件纵向的温变最大值为437.83K,最小值为432.02K。图5是由工艺级的结构设计结果自动导入器件物理特性分析系统,基于小尺寸热电流三维模型数值求解得到的。显然,图5对于研究器件荷电状态下器件结构与热效应之间的关系是至关重要的。图5中Y方向上的零点为晶圆衬底与外延层的交界位置处,沿纵向点对点的温变定量分析充分地体现出管芯级可制造性设计的技术价值和技术含量。特别是Y轴负方向顶端所涵盖的区域是器件发射极内引线部分,该部分的温变行为将诱发管芯内电极金属化层的电迁移或造成台阶开路,所有这些,都会直接造成器件失效。

5.结束语

本工作基于集成电路模拟系统SWB可制造性设计完成小尺寸双极性晶体管(BJT)热现象相关的研究。客观上为读者展示了可制造性设计平台和典型的可制造性设计的技术路线。研究结果表示出,基于器件内部结构参数的可制造性设计同器件物理特性的虚拟分析构成的所谓TCAD一体化虚拟制造与保持器件特性的最优化设计是相当重要的。

参考文献

[1]王阳元,张兴.面向21世纪的微电子技术[J].世界科技研究与发展,1999,4:6-11.

[2]D.C.Montgomery,Design and Analysis of Experiments,New York:John Wiley & Sons,1997.

[3]R.Myers and D.Montgomery,Response Surface Methodology:Process and Product Optimization Using Designed Experiments,New York:John Wiley & Sons,1995.

[4]施敏著.现代半导体器件物理[M].科学出版社,2001:26-41.

作者简介:

董志强(1955—),男,山东平阴人,海湾电子(山东)有限公司董事长兼总经理。

集成电路的制造(篇2)

【关键词】集成电路 封装制造 生产效率

1 前言

结合当前集成电路封装制造实际,集成电路封装的生产效率,是决定集成电路封装制造效果的重要因素,只有全面提高生产效率,才能满足集成电路封装制造需要,为集成电路封装制造提供有力支持。为此,集成电路封装制造要想提高生产效率,就要对现有生产流程进行完善,并制定操作性较强的生产计划,同时还要对设备人员配比进行优化,真正从生产流程和制造现场入手,制定完善的生产计划,保证集成电路封装制造生产效率能够得到全面提高,满足集成电路封装制造需要。

2 集成电路封装制造,应对现有生产流程进行完善

通过对集成电路封装制造过程进行了解后可知,生产流程是决定生产效率的重要因素,只有建立完善的生产流程,才能保证集成电路封装制造取得积极效果。为此,集成电路封装制造生产效率的提高,应从对现有生产流程进行完善入手,具体应做好以下几个方面工作:

2.1 对现有生产流程进行深入了解,总结生产流程不足

在对生产流程进行完善之前,需要对现有的生产流程进行全面了解,并对生产流程的特点和要素进行全面了解,做到总结现有生产流程的不足,为生产流程的优化提供有力支持,保证生产流程的完善能够满足生产需要并取得实效。

2.2 根据产品特点,对现有生产流程进行完善

基于提高产品生产效率的现实需要,在集成电路封装制造过程中,应根据产品特点对现有生产流程进行完善,将侧重点放在生产流程的合理性和生产效率上。结合当前集成电路封装产品制造实际,对现有生产流程进行完善是提高生产效率的有效手段。

2.3 结合生产实际,对生产流程进行适当调整

深入了解了生产流程的特点之后,应根据集成电路封装产品的特点对生产流程进行适当调整,调整应重点对工序、人员和交接过程进行改进,使集成电路封装产品能够在整体生产效率上得到全面提高。因此,对生产流程进行适当调整是十分必要的。

3 集成电路封装制造,应制定操作性较强的生产计划

结合集成电路封装制造实际,在集成电路封装制造过程中,科学的生产计划是保障产品生产效率的重要指导文件,只有强化生产计划的编制质量,并提高生产计划的可操作性,才能保证集成电路封装制造取得积极效果。为此,集成电路封装制造应保证生产计划的可操作性,具体应从以下几个方面入手:

(1)生产计划在编制之前,需要对生产流程进行全面深入的了解。鉴于生产计划的重要性,在生产计划编制之前,只有对生产流程进行深入的了解,才能提高生产计划的针对性,保证生产计划的指导性得到全面发挥。因此,生产计划的编制需要以生产实际为前提。

(2)生产计划在编制中,应充分考虑设备及人员生产能力。考虑到生产计划的指导性,在生产计划编制过程中,只有对设备和人员的生产能力有足够的了解,才能保证生产计划的指导性有效发挥。因此,生产计划的编制,应以设备和人员的生产实际为主,切忌盲目编制生产计划。

(3)生产计划在编制中,应做到生产资源合理调配和优化。在生产计划的编制中,生产资源的调配和优化是保证生产计划有效性的关键因素。基于这一认识,生产计划的编制,应立足企业实际,对生产资源和生产流程进行全面了解,实现生产资源的合理调配和优化,满足生产需要。

4 集成电路封装制造,应正确利用分析方法

直接观察法是一种简便有效的分析工具,它可以帮助我们更好的理解现状,发现问题,寻找提高的机会,同时它提供了一种流程分析的方法.一种非常有效的持续改进方法。通过观察设备及操作工的活动,迅速发现生产中存在的问题,利用分析工具弄清楚哪些活动是有价值的,哪些活动是没有价值但必须的,哪些活动是没有价值也没有必要做的,去掉那些没有价值的活动,多做增值的活动,就找到提高的办法了。通常在分析过程中我们会用到一些工具去记录和分析我们所观察到的内容。自上而下的流程图,生产流程图,材料流程图,人员流程图。

通常集成电路封装制造会存在以下问题:

(1)每批料在上料前和卸料后都要进行点数,此时设备会处于等待状态大概十五分钟,大大降低了设备的利用率。

(2)在上料后。设备需要3分钟下载程序,此时操作工处于闲置状态。 所有的料都卸载后,操作工需耍对所有的料进行点数,在点数的这段时间设备处于闲置状态。

(3)在所有的 片测试完毕后,操作工需要把装料的小推车送到下一站点,再进行下一批料的上料,在送料的这段时间设备处于闲置状态。

基于以上问题.我们对操作流程做了调整,以便尽可能的减少设备的等待时间,提高设备的利用率。

5 结论

通过本文的分析可知,集成电路封装的生产效率,是决定集成电路封装制造效果的重要因素,只有全面提高生产效率,才能满足集成电路封装制造需要,为集成电路封装制造提供有力支持。为此,集成电路封装制造要想提高生产效率,就要对现有生产流程进行完善,并制定操作性较强的生产计划,同时还要对设备人员配比进行优化,真正从生产流程和制造现场入手,制定完善的生产计划,保证集成电路封装制造生产效率能够得到全面提高。

参考文献

[1]王戟.SECS/GEM在半导体生产计算机集成制造系统中的应用研究[D].浙江工业大学,2013.

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[4]顾文艳.机械系统人机界面虚拟设计方法的研究[D].中国农业大学,2014.

[5]孔造杰.工业维护管理系统ROM理论与方法研究[D].天津大学,2014.

集成电路的制造(篇3)

集成电路的研发和应用是电子科技领域走向现代化发展道路的里程碑,代表着微电子制造技术的形成,为更多高新科技电子产品的研发奠定了技术基础。在早期的微电子制造技术中,所使用的半导体材料一般是硅或锗。随着微电子制造技术的发展,以砷化镓与磷化铟为代表的第二代半导体材料逐渐被广泛应用。直到今天,半导体材料则主要是以氮化镓和硅化碳,这就是第三代微电子制造材料。在这三代的迭代更新中,其特征尺寸逐渐由毫米缩小到当前的纳米,代表着微电子制造技术水平的不断提升。以下本文就针对其具体的发展历程和发展趋势进行简单研究。

1、微电子技术的发展历程

自20世纪中期第一个集成电路研发成功之后,我们就进入了微电子技术时代,在半个多世纪的发展中,微电子技术被广泛应用在工业生产和国防军事领域,目前更是在商业领域中获得极大的应用和发展。并且在长期的发展进程中,微电子技术一直是以集成电路为主要的核心代表,也逐渐形成了一定的发展规律,最典型的莫过于摩尔定律。当然,集成电路的应用领域不断扩展也进一步刺激了微电子技术的快速发展。

在新事物的发展进程中,其发展规律和发展趋势势必要与需求相结合,并受需求的影响。微电子技术也不例外。在其发展进程中,微电子制造技术无疑是微电子技术最大的“客户”,正是因为微电子制造技术提出了各种应用需要,才使得微电子技术得到了快速发展。也可以说,微电子制造技术正是微电子设计技术与产品应用技术的“中介”,是将微电子技术设计猜想转化为实物的“桥梁”。但值得一提的是,这个实物转化的过程也会对微电子设计技术的发展产生影响,并直接决定着微电子器件的造价与功能作用。为此我们可以认为,在微电子技术的发展中,微电子制造技术是最重要的核心技术。

2、微电子制造技术的发展与制造工艺

在半个多世纪的发展中,微电子制造技术的应用主要体现在集成电路与分立器件的生产工艺上。集成电路和分立器件在制造工艺上并无太大区别,仅仅只是两者的功能与结构不一样。但是受电子工业发展趋势的影响,目前集成电路的应用范围相对更广,所以分立器件在微电子制造技术应用中所占的比重逐渐减少,集成电路逐渐成为其核心技术。

在集成电路的制造过程中,微电子制造技术主要被应用在材料、工艺设备以及工艺技术三方面上,并且随着产业化的发展,这三方面逐渐出现了产业分工现象。发展到今天,集成电路的制造产业分为了材料制备、前端工艺和后端工艺三大产业,这些产业相互独立运作,各自根据市场需求不断发展。

集成电路的种类有多种,相关的工艺也有差异,但各类集成电路制造的基本路径大致相同。材料制造包括各种圆片的制备,涉及从单晶拉制到外延的多个工艺,材料制造的主要工艺有单晶拉制、单晶切片、研磨和抛光、外延生长等几个环节,但并不是所有的材料流程都从单晶拉制走到外延,比如砷化稼的全离子注入工艺所需要的是抛光好的单晶片(衬底片),不需要外延。

前端工艺总体上可以概括为图形制备、图形转移和注入(扩散)形成特征区等三大步,其中各步之间互有交替。图形制备以光刻工艺为主,目前最具代表性的光刻工艺是45nm工艺,借助于浸液式扫描光刻技术。图形转移的王要内容是将光刻形成的图形转入到其他的功能材料中,如各种介质、体硅和金属膜中,以实现集成元器件的功能结构。注入或扩散的主要目的是通过外在杂质的进入,在硅片特定区域形成不同载流子类型或不同浓度分布的区域和结构。后端工艺则以芯片的封装工艺为主要代表。

3、微电子制造技术的发展趋势和主要表现形式

总体上,推动微电子制造技术发展的动力来自于应用需求和其自身的发展需要。作为微电子器件服务的主要对象,信息技术的发展需求是微电子制造技术发展的主要动力源泉。信息的生成、存储、传输和处理等在超高速、大容量等技术要求和成本降低要求下,一代接一代地发展,从而也推动微电子制造技术在加工精度、加工能力等方面相应发展。

从历史上看,第一代的硅材料到第二代的砷化稼材料以及第二代的砷化稼到以氮化稼为代表的第三代半导体材料的发展,大都是因为后一代的材料在某些方面具备更为优越的性能。如砷化稼在高频和超高频方面超越硅材料,氮化稼在高频大功率方面超越砷化稼。从长远看,以材料的优越特性带动微电子器件及其制造技术的提升和跃进仍然是微电子技术发展的主要表现形式。较为典型的例子是氮化稼材料的突破直接带来蓝光和白光高亮LED的诞生,以及超高频超大功率微电子器件的发展。

微电子制造技术发展的第二个主要表现形式是自身能力的提升,其中主要的贡献来自于微电子制造设备技术的迅速发展和相关配套材料技术的同步提升。光刻技术的发展最能体现出微电子制造技术发展的这一特点。光刻技术从上世纪中期的毫米级一直发展到今天的32nm水平,光刻设备、掩模制造设备和光刻胶材料技术的同步发展是决定性因素。这方面技术的提升直接促使未来微电子制造水平的提升,主要表现在:一是圆片的大直径化,圆片将从目前的300m m (12英寸)发展到未来的450mm(18英寸);二是特征尺寸将从目前主流技术的45nm发展到2015年的25nm。

微电子制造技术发展的第三个表现形式是多种制造技术的融合。这种趋势在近年来突出表现在锗硅技术和硅集成电路制造技术的兼容以及MEMS技术与硅基集成电路技术的融合。由此可以预见的是多种技术的异类集成将在某一应用领域集中出现,MEMS可能首当其冲,比如M压MS与MOS器件集成在同一芯片上。

4、结束语

综上所述,在科技的推动和电子科技市场需求的影响下,微电子技术得到了快速的发展,直接带动了以集成电路为核心的微电子制造技术水平的提升。现如今微电子制造技术已经能够实现纳米级的集成电路产品制造,为电子产片的更新换代提供了良好的材料支持。以当前科技的发展趋势来看,微电子制造技术在未来的电子器件加工中还将会有更大的发展空间,还需要我们加强研究,不断提高微电子制造技术水平。■

集成电路的制造(篇4)

中图分类号:TN-9 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)23-0170-02

一、引言

摩尔定律是由英特尔(Intel)创始人之一戈登・摩尔(Gordon Moore)在搜集1959年至1965年集成电路上晶体管数量的数据的基础上,于1965年4月提出的[1]。即当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。戈登・摩尔提出摩尔定律后的几年内,世界多数半导体公司按照这个定律制定了产品更新策略。1969年,摩尔和朋友建立英特尔公司并制定电子信息产业标准。此后,英特尔公司生产的大量产品都验证了摩尔定律的准确性。直到目前,全球仍有多数知名半导体制造公司一直遵循摩尔定律进行产品生产,如英特尔、高通、AMD、ST等[2]。

摩尔定律核心是不断增加的晶体管的数目,以及更强大的性能和更高的集成度,这也会带来一系列问题,如设计者需要使用各种方法来解决高温问题[3]。但这却能促进制作工艺的提升和集成电路中晶体管数目的增加。一方面,更强大的性能来源于更多晶体管数目;另一方面,制作工艺的更新也促进性能的提升。很多制造集成电路的工艺被英特尔公司使用,比如180nm,90nm,65nm,45nm,32nm等,来也将有14nm和10nm[4]。其他半导体制造公司也有各自的制作工艺,如台积电公司等。

基于以上问题和相关介绍,从1965年起,几乎所有的半导体厂商都遵循了摩尔定律。每一次进步都使得集成电路上能容纳更多的晶体管,并且带来更低廉的价格。然而,在摩尔定律提出的40年以来,也出现了一些问题,一度让人们怀疑摩尔定律是否会被终结[5-6]。但是摩尔定律一直发展到了今天,在未来几年内也会一直有效。

二、摩尔定律与晶体管数目

1.晶体管数目增加的影响。摩尔定律的经典结论是,当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月增加一倍,性能也提升一倍。不断增加的晶体管数量意味着更强大的性能,包括更多的功能和更快的运行速度。集成电路功能可以不断提升。例如,原来的8051单片机没有集成片上模数转换,而现在的单片机如集成Cortex-M3内核的STM32内部集成了模数转换模块。这些模块的增加给工程设计带来很多便利,在印刷电路板上不再需要额外的集成电路,并且可以提高传感器的精确度,在AMD的Tahiti XT中集成了4,312,711,873个三极管[7]。最近几年,提出了一个新的概念――片上系统(Soc)。片上系统的集成电路可以拥有更强大的系统功能、更低廉的价格以及更低的耗电量和更小的供电电压。同时,更多的晶体管意味着更快的运行速度。目前最大的个人CPU I7-3970X拥有22.7亿个晶体管[8],而上一代最大的个人CPU I7-990X拥有10.17亿个晶体管[9]。目前最大个人电脑的核心部件如表1所示。

2.晶体管数目对温度的影响。工程设计人员希望通过增加单位面积里晶体管的数量来提高性能,并希望通过更先进的制造工艺来控制温度。所以新型集成电路的温度并不会比之前集成电路的低。如今,设计者也可以使用其他途径来解决温度问题。多数电脑使用风扇或者水冷,甚至液氮来冷却。为了更有效率地对集成电路进行冷却,冷却技术需要不断地进行改进和提高。现今集成电路冷却业是一个大产业并且不断发展,世界上有很多专注于此的公司。

三、摩尔定律与价格

当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月增加一倍,性能也将提升一倍。因为集成电路的价格主要来源于制作工艺提升的费用,更先进的制作设备需要更先进的生产技术和工厂来支持,而集成电路原料的价格可以忽略。英特尔公司在设计集成电路之外,也建立了先进的工厂来保证制造工艺。建造工厂需要花费大量的物理与财力,所以需要通过增加产品的数量并增加工厂的工作年限来减少生产集成电路的平均费用。台积电是一个非常著名的集成电路制造代工公司,它使用了另一种方法来减少生产集成电路的平均费用。NVDIA,AMD,Qualcomm以及一些其他的集成电路设计公司都是台积电的客户。通过帮助大量的集成电路设计公司生产集成电路,台积电可以生产出大量的产品来提供建设厂房所需要的花费。第一台计算机是为了计算炮弹弹道而生产的,所以拥有足够的军费支持。而工业中费用的问题不能忽视,所以集成电路变得越来越廉价,嵌入式系统也被运用在工业控制中。因为嵌入式系统低廉的价格,除了工业控制之外,其他很多领域也在使用单集成电路微处理器。例如智能家居、智能手机、无人飞机等等。在各个领域中广泛运用的电子设备是使我们的生活能变得更智能更现代的原因之一。在摩尔提出摩尔定律的1965年,这些智能化生活都是不可想象的。

四、摩尔定律未来发展趋势

1965年提出的摩尔定律对世界来说是一个重大事件。而现在,我们将怎样评价它48年来对世界的影响?不管怎样,摩尔定律巨大的影响是不可否认的。在摩尔的眼里,摩尔定律所揭示的速度是不可能永远持续下去的[3]。一些文章认为摩尔定律将会因为漏电流和高温被终结[5]。一些其他的观点则认为导致摩尔定律终结的原因是制造商不能收回研发和建造工厂的巨大成本[6]。一个半导体工业协会出版的名为“未来技术发展蓝图”的文件指出,10nm级的工艺是关键,因为以往的机械制作工艺将不能达到其制造的所需要求[6]。关于摩尔定律的继续发展和未来影响,我们有以下看法。

第一,首先是制造工艺上的一些问题。依照目前的发展趋势,有两个方面的问题越来越明显,就是关于漏电流和高温。这些问题需要通过制造工艺的进步来解决。摩尔曾经指出漏电流将会限制摩尔定律发展,当晶体管的尺寸不断减小,漏电流的影响将使得功耗增大。如果设计者不断减小晶体管的尺寸,电流将变得越来越大并烧毁晶体管。

得益于3D晶体管技术,这个由于漏电流产生的问题暂时得到了解决,集成电路还可以工作在更低的驱动电压下。关于温度,由于更先进的制造工艺,在保持同样晶体管数量和性能下,新型号的集成电路的温度总会低于旧型号的集成电路。在奔腾4时代,英特尔不能很好地解决高温的问题。但得益于多核技术,英特尔推出了名为酷睿的产品来解决这个问题。现在,很多移动平台集成电路供应商都使用多核技术来解决高温的问题。同时,为了控制功耗在100W以下,一个叫ARM的著名集成电路公司推出了一个名为big.little的新异构计算解决方案,这个架构将功耗高、性能强的处理器,与功耗低、性能弱的处理器封装在一起。并希望借此能提高处理器的效率,产生能达到高性能但功耗低的处理器。

各种新出现的技术问题将导致发展放缓。首先在于集成电路的制造方面,比如当集成电路达到10nm数量级时,光学加工手段将会取代机械加工手段。英特尔使用疝灯产生的远紫外线来雕刻集成电路,IBM使用X光,这将可能解决工艺尺寸的问题,比如制造14nm尺寸的芯片。如果新的制造手段将被发现,将继续提高集成电路性能。再看看其他方面的限制,比如耗电问题。目前芯片性能的进步很快,但同时也会增加耗电量。这些都可能是集成电路发展的一个不可逾越的瓶颈,导致摩尔定律不再适用,电子信息产业不再迅速发展。

而对于工艺的更新速度,可以参考英特尔的策略,根据英特尔提出的“Tick-Tock”战略,在接下来的一年,将会有7nm和5nm制作工艺的集成电路推出。当“Tick”年来到,集成电路的制程将会更新;而“Tock”年到来时,集成电路的微处理器架构将会更新[9]。

第二,财务因素是每个公司发展的决定性因素。一些专家认为公司无法负担起建设新厂房所需要的大量资金。新的集成电路所带来的利润不足以让公司支付这些费用并盈利,集成电路的更新速度将会放缓。目前,英特尔正在以色列建设10nm生产工艺的工厂。在电子信息产业发展早期,硬件能力的增长跟不上软件需求发展的速度(软件设计总是需要更高性能的硬件),所以对硬件的性能提升有很大的需求,每次硬件的增长都被快速地应用在软件上。而现在软件的复杂性增长已经趋于平缓,而不是继续高速复杂化。比如新一代的Windows 8操作系统对硬件的要求甚至低于老一代操作系统Windows 7[8]。一直致力于提高芯片性能的英特尔也推出了功耗更低和超低电压CPU,由英特尔极力推广的超极本逐渐成为了未来笔记本的发展方向。另一方面因为大多数用户并不需要如此强劲的性能,而更加看重用户体验,加上购买高性能处理器的花费太高,导致技术进步的速度受到限制。比如只有少部分中国人使用昂贵的I7处理器。如果不能有效地控制成本,并且没有大量的市场需求,集成电路性能提高的速度将大大放缓。

第三,全新的制造材料将改变集成电路的发展方向。在晶体管发明以前,没有人能预料到今天电子信息产业的繁荣。也许我们能使用新的材料或者技术来改变现状。我们可以考虑使用其他的半导体元素代替硅元素制作晶体管,比如元素周期表上第三和第五族的元素。利用它们不同的属性,提高芯片的性能。但这可能仅仅是权宜之计,因为它们可能也会遇到与硅元素相同的问题。石墨烯也是一个很有希望的晶体管材料。但是它也有很多问题,比如没有足够的带隙,人们对它的了解也不足够充分。这些材料和技术目前都处于探索之中,未来也许也会有新技术出现,并带来革命性的改变。如果将来的某个发明,改变了集成电路性能提升的方式,或者产生了新的计算机技术,取代了现有的集成电路工作原理,那么摩尔定律可能将不再适用。

五、结论

由本文的研究分析可以得出,目前集成电路的发展还会遵循摩尔定律,并伴随电子信息产业的飞速发展。而若干年以后,集成电路和电子信息产业的发展速度将会放缓。此外,集成电路性能提升的方式也可能会发生改变。

目前,电子信息产业发展飞速,如同大多数工业产业一样,由刚刚兴起时的发展困难到随后的一个高速发展时期,然后又逐渐趋向平稳。在电子信息产业中,这种现象可能出现在五年后,也可能在十年或者二十年以后。但这一天一定会到来,没有人可以打破这个基本的自然规律。在未来几年内,摩尔定律还将适用,电子信息产业仍将快速蓬勃发展。在未来的某天,摩尔定律将失去它的价值,电子信息产业也将会以其他的形式和方向继续发展。

参考文献:

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[7]Mike Mantor. White Paper|AMD GRAPHICS CORES NEXT (GCN) ARCHITECTURE[EB].http:///cn/Documents/GCN_Architecture_whitepaper.pdf,August,28,2012.

集成电路的制造(篇5)

关键词:集成电路产业;竞争态势;战略选择

Key words: IC industry;competitive situation;strategy

中图分类号:F272 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)16-0132-02

作者简介:张鹏(1981-),男,河北张家口人,学士学位,研究方向为经济学。

1 集成电路产业的发展前景

电子信息产品中最核心的部件是集成电路,主要的技术含量也体现在其中,可以说集成电路是信息产业的核心。集成电路的开发生产是当今世界最尖端的高科技产业,其开发生产能力是一个国家科技水准的标志之一。因此,集成电路产业做为国家的基础性战略产业,得到国家重点扶持。在朱F基总理关于国民经济和社会发展第十个五年计划纲要的报告中着重强调要重点支持建设高速宽带信息网络、关键集成电路、新型运载火箭等重大高技术工程,形成我国高新技术产业的群体优势和局部强势。现代经济发展的数据表明,每1~2元集成电路产值能带动10元左右电子信息产业产值,进而带动100元左右的GDP增长。

我国集成电路产业近年来增长迅猛,以中芯国际为代表的我国集成电路厂家迅速发展,市场份额不断增大。销售额从2001年的约200亿元增长到2007年的1251亿元,达到顶峰。该时期是我国集成电路最好的发展时期,销售收入年平均增长速度超过30%,是同期全球半导体产业发展最快的地区。受全球金融风暴影响,2008年、2009年产业产值有所下降。但纵观全球,在近十年间我国集成电路产业增速始终保持高于全球集成电路产业增速约10个百分点。在产业规模不断扩大的同时,集成电路产业结构逐步趋于合理,设计业和芯片制造业在产业中的比重显著提高。回顾近十年集成电路产业的高速发展,业界普遍认为:国内市场的增长、优惠政策的激励、投资环境的改善、产业集聚效应、全球半导体产业向中国的转移和“海归”的回国创业等是推动发展的重要因素。

2 集成电路产业的生产现状

我国的集成电路产业总体比较落后,主要有以下几个特征:生产规模小、产品档次低、开发能力弱、专业人才短缺。造成目前这种现状的主要原因有以下几方面:

2.1 集成电路产业是典型的高技术、高投入、高收益、高风险的产业,投资回收期通常只有几年,如果市场前景好,年投资收益率可以高达40%。目前上海、北京大规模的集成电路生产线建设正是看中这种高额回报。但集成电路产业需要巨额的资金投入,一条生产线建设往往需要十几亿甚至上百亿元人民币。我国在这方面投入远远不够。例如,1998年世界集成电路行业的总投资额为264亿美元,仅Intel就投入了42亿美元,而国内30多年来对集成电路产业的投资累计不足24亿美元。

2.2 集成电路技术发展迅速,产品的生命周期平均不到三年,而项目投资建设期却较长,这种特点对企业的管理提出很高要求,中国过去的传统管理体制很难适应。

2.3 我国基础工业水平低,无法生产专用的集成电路生产设备,集成电路制造只能靠引进生产线进行。而以美国为首的西方国家对中国一直采取技术出口限制政策,禁止国际先进的集成电路技术进入中国,我国目前只能靠引进生产线来发展自己的集成电路产业,在中低端市场寻找自己的定位,缺少自主知识产权以及自主的创新技术。

3 集成电路产业的竞争态势

集成电路产业市场可以细分为IC设计业、制造业和封装业,三个子产业相互依存,又可以相对独立存在、发展。从我国的整体情况看,由于集成电路设计业起步晚,其中IC设计的顶尖技术大部分被Intel,德州仪器等一些国际巨头所垄断,国内的设计公司规模很小,设计人才不足3000人,远赶不上其它发达地区的发展水平。而制造业和封装业也同时存在这类问题,但是制造业和封装业所需要的技术水平没有设计业要求高,而且在国家和地方政府非常重视的情况下,使我国可以依靠引进国外生产线来建立和形成自己的集成电路制造业和封装业。近年来,我国从财税、投融资、研发、进出口等方面提出31条具体政策措施,进一步加大力度支持软件和集成电路产业发展。在国际上大型的集成电路制造商也瞄准了中国市场,通过各种渠道增加在中国的投资。导致我国的集成电路制造产业呈现其特有的竞争态势。

3.1 企业经济规模小,行业会集度较低 企业经济规模是工业企业积累生产资本的重要基础,集成电路产业在国际上基本属于技术密集型和资金密集型产业,典型的高技术、高投入、高收益、高风险的产业,但是其投资回收期通常只有几年。属于比较典型的规模经济。但是,近年来,随着集成电路产业技术的不断提升,其利润空间越来越小。在国际上,国际大厂家们纷纷采取并购及重组的方式,扩大自身规模,提高成本有效性,降低风险,提高自身。而在我国,单说最需要投资的集成电路设计业,由于其研发投入,国际竞争力以及资金均有限,造成此行业内设计公司众多,但大多数均规模小,知识产权和技术水平与国际大公司相比差距很明显。也不可能形成规模经济。对我国而言,目前只能靠引进生产线来发展自己的集成电路制造业以及封装业。但是国际上的最先进的技术只掌握在少数公司手中,加上其对我国新技术出口限制,我国的集成电路产业也只能象其它电子产业一样,在中低端市场寻找自己的定位。并且我国的集成电路产业生产规模普遍较小,与国际上每月生产2-3万片的标准有相当大的距离,难以形成规模效益。但集成电路和其他产品一样需要不同档次和定位的产品,我国的集成电路产量在2005年大约占到世界市场的3%左右,还具有很大的发展空间,在我国大力发展集成电路产业的利益远大于风险。

3.2 竞争要领重要寄托价钱手段,技能创新和服务等非价钱手段使用较少 中国是世界的制造工厂,靠的是成本竞争,包括廉价的土地成本和劳动力成本。在集成电路行业同样也存在这样的状态。在集成电路产业中,封装业是所需技术含量最低,投入也相对较少。但我国现有的封装企业规模都不大,很难满足市场需要,而且即使是在中国封装的IC,其所用芯片、框架、模塑料等也主要是进口的。因此,大量的集成电路封装产品在中国也只是一种简单的加工,技术上与当前国际封装水平相差较远,同样,其所获得的利润大部分用于购买进口原材料以及设备。而在国际上的集成电路产业为什么能得到较高的利润回报,是与其因知识产权掩护而带来的使用职位地方分不开的。

3.3 产权不清,利益不均 中国由于缺少集成电路产业的核心技术,在知识产权上也不重视,导致虽然国内一直以来强调半导体行业的做大、做强,也投入了巨资,靠各项优惠的税收政策和财政政策引进国际公司与国内厂家合资,想带动国内集成电路产业发展,但目前为止基本是失败的。如上海的华虹集团、无锡的华润微电子、首钢NEC、上广电、上海的宏力半导体。究其原因,不外乎是这些企业本身产权不清,国内领导权所占股份少,利益分配不均。而作为经营者如果不能从公司运作上得利,是不可能专心、认真地长久经营的。

4 集成电路行业的战略选择

4.1 加大集成电路行业的基础建设 集成电路行业的设计能力我国基本不具备,主要是欧美和日本厂家把持。而且这个领域的特点是新加入者很容易受专利保护的伤害,而已经在场上的玩家经常用交换专利的方法达成妥协共同发展。但集成电路产业的特点是设计必须和生产工艺结合,既然全球第一、第二的晶圆加工企业,其地位难以撼动。所以国内在此方面完全可以错位竞争,专注于一些低端但是成熟的工艺技术方面。如果暂时做不了核心芯片,可以先做配套的芯片或者做解决方案,即以核心芯片为基础,搭配合适的芯片,提供某一领域的应用方案。近年来,国内的劳动力和土地成本上升,导致中国靠廉价劳动力和土地成本的优势吸引国际公司建生产线的优势逐步散失。中国现在需要发展自己的生产用原材料以及生产用设备制造业。等到我国生产用原材料能够在国际的集成电路行业占举足轻重的地位时,就可以反过来影响国际上的集成电路行业。

4.2 完满知识产权的掩护立法 从集成电路企业的生长来看,一个国家良好的知识产权掩护情况是促使产业健康生长的必要条件。集成电路行业较高的利润回报与该行业所负担的高风险是相联的,而为确保集成电路产业在创新的同时能得到较高的利润,赐与企业必要的使用特权是须要的,所以许多国家对集成电路的知识产权掩护力度非常大。这样在保证集成电路企业获取高利润的刺激下,企业也有了进一步创新的动力,企业之间的竞争促使集成电路新技术不断发展,集成电路产业健康生长。而我国已经加入WTO,要促进集成电路行业的快速发展,就应与其他国家的执法制度接轨,为集成电路的技术专利创造宽松的条件,以鼓励国内的集成电路企业不断创新,增强此行业的研发本事和经济实力,确保我国集成电路企业能够从容国外企业的竞争压力。

4.3 推动国内企业的重组 发达国家的生长已经证明,实验大企业团体战略是当今列国经济生长的偏向,是企业增强市场竞争力的重要手段。进入21世纪后,这种趋向日益显着。从国际经验来看,一个行业会集度的前进,重要是基于市场的并购和重组,这一点可以从连年来国际集成电路公司的大合并中得到说明。但从我国集成电路的现实状况看,规模大的国内集成电路企业除中芯国际外很少,国内的大部分集成电路企业只是处于无序的竞争以及低廉的利润率水平上。因此在国际大企业的竞争压力下,我国的企业必须举行大规模的整合,以增进国际竞争力。

总之,我国集成电路行业的生长任重而道远。在经济全球化的今日,我国集成电路行业只有充实使用自身的优势,积极吸取国外企业生长经验,积极应对国际寻衅,才能健康、快速生长。

参考文献:

[1]多纳德・海,德理克・莫瑞斯.产业经济学与构造[M].经济科学出书社,2001.

[2]芮明杰,陶志刚.中国产业竞争力陈诉[M].上海人民出书社,2004.

集成电路的制造(篇6)

我国为了支持鼓励集成电路产业的发展,2000年以来,国务院颁布了《鼓励软件和集成电路产业发展的若干政策》,这对我国集成电路产业的发展起到了历史性推动作用。目前,我国集成电路产业初步形成了设计业、芯片制造业及封装测试业三业并举、相互协调的发展格局,已成为有一定规模的高成长性产业,同时是全球集成电路产业发展最快的地区之一。

当前,集成电路的技术进步日新月异,集成电路技术已进入纳米级时代。世界集成电路大生产的主流技术从8英寸、0.25微米,正向12英寸、0.18微米过渡,根据美国半导体协会(SIA)预测,到2010年将能达到18英寸、0.07~0.05微米。我国集成电路产业的“十一五”规划基本目标是2006年到2010年,年均增长率为30%左右,2010年整个行业的销售收入达到3000亿元人民币,占全球市场的8%左右。集成电路制造工艺达到12英寸、90~65纳米。IC设计技术达到90~65微米。封装测试方面,BGA、SiP、CSP、MCM等形式能够达到规模生产。

我国信息产业的持续快速发展为集成电路提供了稳定的市场,如电子信息产品制造业的发展为集成电路产业提出巨大的市场需求;通信运营业的高速发展为集成电路产业提供新的需求;国民经济和社会信息化建设的继续推进给集成电路产业创造新的发展空间。国家重大工程和一些新项目的启动必将为集成电路产业创造大量新的增长点。

集成电路的制造(篇7)

《纲要》全面系统地为保障产业发展提供了方向:一是顶层支持力度加大,由国家层面自上而下推动;二是提供了全面的投融资方案,包括成立国家和地方投资资金;三是通过税收政策提升企业盈利能力,包括所得税、增值税、营业税以及进口免税等;四是通过政府采购和推进国产化解决需求问题,尤其是政府信息化和信息安全部门国产化力度加强;五是、夯实产业发展长期基础,包括强化创新能力,加强人才培养和引进及对外开放和合作等。

政策助力产业迎接长线拐点

《纲要》分为五部分,分别为现状和形势、总体要求、发展目标、主要任务和发展重点、保障措施。

现状和形势:1.存在融资难、创新薄弱、产业与市场脱节、缺乏协同、政策环节不完善等问题,大量依赖进口难以保障国家信息安全;2.投资攀升、份额集中;移动智能终端、云计算、物联网、大数据快速发展;中国是全球最大的集成电路市场。

总体要求:1.指导思想是突出企业主体地位,以需求为导向,以整机和系统为牵引、设计为龙头、制造为基础、装备和材料为支撑,以技术、模式和体制机制创新为动力;2.基本原则:需求牵引、创新驱动、软硬结合、重点突破、开放发展。

发展目标:1.到2015年,体制机制创新取得明显成效,建立与产业发展规律相适应的融资平台和政策环境,产业销售超过3500亿元;2.到2020年,与国际先进水平的差距逐步缩小,全行业销售年均增速超过20%;3)到2030年,集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展。

主要任务和发展重点:1.着力发展集成电路设计业;2.加速发展集成电路制造业;3.提升先进封装测试业发展水平;4.突破集成电路关键装备和材料。

保障措施:加强组织领导;设立国家产业投资基金;加大金融支持力度;落实税收支持政策;加强安全可靠软硬件的推广应用;强化企业创新能力建设;加大人才培养和引进力度;继续扩大对外开放。

这是继2000年18号文和2011年4号文之后,政府对集成电路产业的最重要扶持政策,相对以往政策的特色包括:1.提升至国家战略层面,包括成立国家集成电路产业发展领导小组,强化顶层设计,并设计国家产业投资基金等;2.强化企业主体地位,发挥企业活力;3.侧重利用资本市场各种投资工具,如产业基金,兼并重组,融资工具等,这与以往以直接补贴企业和科研机构研发费用、税收优惠等为主不同;4.市场化运作,政府资本定位为参与者,反映政府对企业长远发展和盈利能力的诉求;5.力度大、范围广:扶持半导体产业链方方面面,从设计、制造、封装测试到关键材料和设备,并设置了具体目标和任务,以及全面的保障政策。

在《纲要》前一年,中国半导体企业和各地政府已在开始运用各种资本市场手段谋求产业整合和政策扶持。2013年9月,国务院副总理马凯强调加快推动中国集成电路产业发展,其后纳斯达克三大中国半导体公司展讯、RDA和澜起先后被国内资本私有化,北京市成立300亿规模的集成电路产业发展股权投资基金,天津、上海、江苏、深圳等地政府和国内最大的集成电路制造商中芯国际也纷纷效仿。在集成电路产业中引入资本市场工具已经成为业界共识。

从另外一个层面上来讲,集成电路产业是一个投资规模大、技术门槛高,亦是高度全球化、专业化和市场化的产业,美、中国台湾、韩在早期产业发展和追赶过程中均给予大力扶持,且产业赢家通常都经过了残酷的全球市场筛选,英特尔、高通、台积电、联发科、三星等无不如此。因此,此次带有浓厚市场色彩的产业推进纲要将从国家战略的层面理顺集成电路产业发展的脉络,助力中国半导体产业迎接长线拐点。

国产芯片替代空间巨大

2013年,中国集成电路进出口总额分别为2313亿和877亿美元,较2012年分别增加20.5%和64.1%,逆差1436亿美元,比2012年增长3.7%。中国集成电路进口额占2013年全年货物进口额的12%,与2500亿美元的石油进口额相当。在中国经济产业转型升级加快的大背景下,国产集成电路在国内有着巨大的市场替代空间。同时,从国家安全角度来讲,作为电子信息产业的基石,中国关键集成电路基本都靠进口,如通用计算机CPU、存储器、通讯芯片、高端显示器件、各类传感器等,特别是在斯诺登将美国棱镜计划公诸于世之后,中国信息安全更是受到了前所未有的挑战和威胁。

中国信息技术产业规模多年位居世界第一,2013年产业规模达到12.4万亿元,生产了世界绝大部分手机、电脑、电视,但主要以整机制造为主,由于以集成电路和软件为核心的价值链环节缺失,行业平均利润率仅为4.5%,低于工业平均水平1.6个百分点。

同时也应该看到,中国巨大的终端产量不仅使中国成为世界工厂,也同时造就了中国电子制造业的诸多品牌,如以联想、华为、酷派、中兴、金立、OPPO、小米等为代表的中国智能手机制造商已经攫取了全球智能手机出货量的30%;联想2013年在PC市场取代HP成为市场第一并迅速扩大领先优势;中国电视公司如TCL、海信、康佳等亦已跻身全球出货量前10名。随着中国电子制造业在全球话语权的提升,电子制造上游产业必然会向中国转移,“中国制造”必然会带动上游“中国创造”,而这其中集成电路是最为核心的部件。

另一方面,旺盛的本土需求也是发展中国集成电路产业的强大动因。中国拥有全球最大、增长最快的集成电路市场,2013年规模达9166亿元,占全球市场的50%左右。随着中国经济发展方式的转变、产业结构的加快调整,以及新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展,工业化和信息化深度融合,大力推进信息消费,对集成电路的需求将大幅增长,预计到2015年市场规模将达1.2万亿元。

行业各链条协同发展

集成电路产业主要有四个环节,即集成电路设计、集成电路制造、集成电路后段封装测试以及支撑辅助上述三个环节的设备和材料等产业。《纲要》突出了“芯片设计-芯片制造-封装测试-装备与材料”的全产业链布局,各链条应该协同发展,进而构建“芯片―软件―整机―系统―信息服务”生态链,并提出了“三步走”的目标。

到2015年,移动智能终端、网络通信等部分重点领域集成电路设计技术接近国际一流水平。32/28纳米(nm)制造工艺实现规模量产,中高端封装测试销售收入占封装测试业总收入比例达到30%以上,65-45nm关键设备和12英寸硅片等关键材料在生产线得到应用。

到2020年,企业可持续发展能力大幅增强。移动智能终端、网络通信、云计算、物联网、大数据等重点领域集成电路设计技术达到国际领先水平,产业生态体系初步形成。16/14nm制造工艺实现规模量产,封装测试技术达到国际领先水平,关键装备和材料进入国际采购体系,基本建成技术先进、安全可靠的集成电路产业体系。

到2030年,集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展。

中国公司与世界一流差距明显,追赶趋势明确。2013年全球集成电路销售额年增长5%,达到3150亿美元(不包含制造、封测等中间环节,因其产值已体现在最终芯片产品售价中)。集成电路产业有IDM和Fabless(无晶圆设计)/Foundry(制造)/SATS(封装测试)两种商业模式。IDM以英特尔、三星、德州仪器、东芝、瑞萨等公司为代表,这些公司内部集合了集成电路设计、制造和封测三个环节。而Fabless/Foundry/SATS则由Fabless公司设计芯片,并委托Foundry和SATS公司进行制造和封装测试,最终Fabless公司再把芯片销售给客户。世界主要的Fabless公司有高通、博通、AMD、联发科、NVIDIA、Marvell等,Foundry有台积电、Globalfoundries、电和中国中芯国际等,封测公司有日月光、安可、矽品等。以2013年全球3150亿美元的集成电路销售额来看,IDM和Fabless分别占3/4和1/4。

随着智能移动终端取代传统PC进程的不断加速,高投资壁垒、纵向整合的IDM模式面临船大难掉头的困局。由于销售额增长缓慢甚至是零增长和负增长,IDM大量的固定资产投资和研发费用削弱了公司的盈利能力。而Fabless公司则凭借专业分工、扬己所长,在移动终端集成电路市场中不断攫取份额。

聚焦龙头

对于未来政府政策的着力点,尽管具体的《细则》尚待一定时日出台,但从《纲要》的八条保障措施可以窥得一斑,这八条措施分别为加强组织领导、设立国家产业投资基金、加大金融支持力度、落实税收支持政策、加强安全可靠软硬件的推广应用、强化企业创新能力建设、加大人才培养和引进力度、继续扩大对外开放。

集成电路的制造(篇8)

 

引言

集成电路是工业化国家的重要基础工业之一,是当代信息技术产业的核心部件,它是工业现代化装备水平和航空航天技术的重要制约因素,由于它的价格高低直接影响了电子工业产成品的价格,是电子工业是否具有竞争力关键因素之一。高端核心器件是国家安全和科学研究水平的基础,日美欧等国均把集成电路业定义为战略产业。据台湾的“科学委员会”称未来十年是芯片技术发展的关键时期。韩国政府也表示拟投资600亿韩元于2015年时打造韩国的集成电路产业。

集成电路主要应用在计算机、通信、汽车电子、消费电子等与国民日常消费相关领域因此集成电路与全球GDP增长联系紧密,全球集成电路消费在2009年受金融危机的影响下跌9%的情况下2010由于经济形势乐观后根据半导体行业协会预计今年集成电路销售额将同比增长33%。

一、我国集成电路业发展情况和特点

有数据统计2009年中国集成电路市场规模为5676亿元占全球市场44%,集成电路消费除2008、2009年受金融危机影响外逐年递增,中国已成为世界上第一大集成电路消费国,但国内集成电路产量仅1040亿元,绝大部分为产业链低端的消费类芯片,技术落后发达国家2到3代左右,大量高端芯片和技术被美日韩以及欧洲国家垄断。

我国集成电路产业占GDP的比例逐年加大从2004年的0.59%到2008年的0.74%.年均增长远远超过国际上任何一个其他国家,是全球集成电路业的推动者,属于一个快速发展的行业。从2000年到2007年我国集成电路产业销售收入年均增长超过18%毕业论文提纲,增长率随着经济形势有波动,由于金融危机的影响2008年同比2007年下降了0.4%,2009年又同比下降11%,其中集成电路设计业增速放缓实现销售收入269.92亿元同比上升14.8%,由于受金融危机影响,芯片制造业实现销售收入341.05亿元同比下降13.2%、封装测试业实现销售收入498.16亿元同比下降19.5%。我国集成电路总体上企业总体规模小,有人统计过,所有设计企业总产值不如美国高通公司的1/2、所有待工企业产值不如台积电、所有封测企业产值不如日月光。

在芯片设计方面,我国主流芯片设计采用130nm和180nm技术,65nm技术在我国逐渐开展起来,虽然国际上一些厂商已经开始应用40nm技术设计产品了,但由于65nm技术成熟,优良率高,将是未来几年赢利的主流技术.设计公司数量不断增长但规模都较小,属于初始发展时期。芯片制造方面,2010国外许多厂商开始制造32nm的CPU但大规模采用的是65nm技术,而中国国产芯片中的龙芯还在采用130nm技术,中芯国际的65nm技术才开始量产,国产的自主知识产权还没达到250技术。在封装测试技术方面,这是我国集成电路企业的主要业务,也是我国的主要出口品,有数据显示我国集成电路产业的50%以上的产值都由封装产业创造,随着技术的成熟,部分高端技术在国内逐步开始开展,但有已经开始下降的趋势杂志网。在电子信息材料业方面,下一代晶圆标准是450mm,有资料显示将于2012年试制,现在国际主流晶圆尺寸是300mm,而我国正在由200mm到300mm过渡。在GaAs单晶、InP单晶、光电子材料、磁性材料,压电晶体材料、电子陶瓷材料等领域无论是在研发还是在生产均较大落后于国外,总体来说我国新型元件材料基本靠进口。在半导体设备制造业方面毕业论文提纲,有数据统计我国95%的设备是外国设备,而且二手设备占较大比例,重要的半导体设备几乎都是国外设备,从全球范围来讲美日一直垄断其生产和研发,台湾最近也有有了较大发展,而我国半导体设备制造业发展较为缓慢。

我国规划和建成了7个集成电路产业基地,产业集聚效应初步显现出来,其中长江三角洲、京津的上海、杭州、无锡和北京等地区,是我国集成电路的主要积聚地,这些地区集中了我国近半数的集成电路企业和销售额,其次是中南地区约占整个产业企业数和销售额的三分之一,其中深圳基地的IC设计业居全国首位,制造企业也在近一部壮大,由于劳动力价格相对廉价,我国集成电路产业正向成都、西安的产业带转移。

二、我国集成电路业发展存在的问题剖析

首先,我国集成电路产业链还很薄弱,科研与生产还没有很好的结合起来,应用十分有限,虽然新闻上时常宣传中科院以及大专院校有一些成果,但尚未经过市场的运作和考验。另外集成电路产品的缺乏应用途径这就使得研究成果的产业化难以推广和积累成长。

其次,我国集成电路产业尚处于幼年期,企业规模小,集中度低,资金缺乏,人才缺乏,市场占有率低,不能实现规模经济效应,相比国外同类企业在各项资源的占有上差距较大。由于集成电路行业的风险大,换代快,这就造成了企业的融资困难,使得我国企业发展缓慢,有数据显示我国集成电路产业有80%的投资都来自海外毕业论文提纲,企业的主要负责人大都是从台湾引进的。

再次,我国集成电路产业相关配套工业落后,产业基础薄弱。集成电路产业的上游集成电路设备制造的高端设备只有美日等几家公司有能力制造,这就大大制约了我国集成电路工艺的发展速度,使我国的发展受制于人。

还有,我国集成电路产成品处于产品价值链的中、低端,难以提出自己的标准和架构,研发能力不足,缺少核心技术,处于低附加值、廉价产品的向国外技术模仿学习阶段。有数据显示我国集成电路使用中有80%都是从国外进口或设计的,国产20%仅为一些低端芯片,而由于产品相对廉价这当中的百分之七八十又用于出口。

三、我国集成电路发展趋势

有数据显示PC机市场是我国集成电路应用最大的市场,汽车电子、通信类设备、网络多媒体终端将是我国集成电路未来增长最快应用领域. Memory、CPU、ASIC和计算机器件将是最主要的几大产品。国际集成电路产业的发展逐步走向成熟阶段,集成电路制造正在向我国大规模转移,造成我国集成电路产量上升,如Intel在2004年和2005年在成都投资4.5亿元后,2007年又投资25亿美元在大连投资建厂预计2010年投产。

另外我国代工产业增速逐渐放缓,增速从当初的20%降低到现在的6%-8%,低附加值产业逐渐减小。集成电路设计业占集成点设计业的比重不断加大,2008、2009两年在受到金融危机的影响下在其他专业大幅下降的情况下任然保持一个较高的增长率,而且最近几年集成电路设计业都是增长最快的领域,说明我国的集成电路产业链日趋完善和合理,设计、制造、封装测试三行业开始向“3:4:4”的国际通行比例不断靠近。从发达国家的经验来看都是以集成电路设计公司比重不断加大,制造公司向不发达地区转移作为集成电路产业走向成熟的标志。

我国集成电路产业逐渐向优势企业集中,产业链不断联合重组,集中资源和扩大规模,增强竞争优势和抗风险能力,主要核心企业销售额所占全行业比重从2004年得32%到2008年的49%,体现我国集成电路企业不断向优势企业集中,行业越来越成熟,从美国集成电路厂商来看当行业走向成熟时只有较大的核心企业和专注某一领域的企业能最后存活下来。

我国集成电路进口量增速逐年下降从2004年的52.6%下降为2008年的1.2%,出口量增速下降幅度小于进口量增速。预计2010年以后我国集成电路进口增速将小于出口增速,我国正在由集成电路消费大国向制造大国迈进。

四、关于我国集成电路发展的几点建议

第一、不断探索和完善有利于集成电路业发展的产业模式和运作机制。中国高校和中科院研究所中有相对宽松的环境使得其适合酝酿研发毕业论文提纲,但中国的高端集成电路研究还局限在高校和中科院的实验室里,没有一个循序渐进的产业运作和可持续发展机制,这就使得国产高端芯片在社会上认可度很低,得不到应用和升级。在产业化成果推广的解决方面。可以借鉴美国的国家采购计划,以政府出资在武器和航空航天领域进行国家采购以保证研发产品的产业化应用得以实现杂志网。只有依靠公共研发机构的环境、人才和技术优势结合企业的市场运作优势,走基于公共研发机构的产业化道路才是问题的正确路径。

第二、集成电路的研发是个高投入高风险的行业是技术和资本密集型产业,有数据显示集成电路研发费用要占销售额的15%,固定资产投资占销售额的20%,销售额如果达不到100亿美元将无力承担新一代产品的研发,在这种情况下由于民族集成电路产业在资金上积累有限,几乎没有抗风险能力,技术上缺乏积累,经不起和国际集成电路巨头的竞争,再加上我国是一个劳动力密集型产业国,根据国际贸易规律,资本密集型的研发产业倾向于向发达国家集中,要想是我国在未来的高技术的集成电路研发有一席之地只有国家给予一定的积极的产业政策,使其形成规模经济的优势地位,才能使集成电路业进入良性发展的轨道.对整个产业链,特别是产业链的低端更要予以一定的政策支持。由政府出资风险投资,通过风险投资公司作为企业与政府的隔离,在成功投资后政府收回投资回报退出公司经营,不失为一种良策。资料显示美国半导体业融资的主要渠道就是靠风险基金。台湾地区之所以成为全球第四大半导体基地台就与其6年建设计划对集成电路产业的重点扶植有密切关系,最近湾当局的“科学委员会”就在最近提出了拟扶植集成电路产业使其达到世界第二的目标。

第三、产业的发展可以走先官办和引进外资再民营化道路,在产业初期由于资金技术壁垒大人才也较为匮乏民营资本难于介入,这样只有利用政府力量和外资力量,但到一定时期后只有民营资本的介入才能使集成电路产业走向良性化发展的轨道。技术竞争有利于技术的创新和发展,集成电路业的技术快速更新的性质使得民营企业的竞争性的优势得以体现,集成电路每个子领域技术的专用化特别高分工特别细,每个子领域有相当的技术难度,不适合求小而且全的模式。集成电路产业各个子模块经营将朝着分散化毕业论文提纲,专业化的方向发展,每个企业专注于各自领域,在以形成的设计、封装、测试、新材料、设备制、造自动化平台设计、IP设计等几大领域内分化出有各自擅长的专业领域深入发展并相互补充,这正好适应民营经济的经营使其能更加专注,以有限的资本规模经营能力能够达到自主研发高投入,适应市场高度分工的要求,所以民间资本的投入会使市场更加有效率。

第四、技术引进吸收再创新将是我国集成电路技术创新发展的可以采用的重要方式。美国国家工程院院士马佐平曾今说过:中国半导体产业有着良好的基础,如果要赶超世界先进水平,必须要找准方向、加强合作。只有站在别人的基础上,吸取国外研发的经验教训,并充分合作才是我国集成电路业发展快速发展有限途径,我国资金有限,技术底子薄,要想快速发展只有借鉴别人的技术在此基础上朝正确方向发展,而不是从头再来另立门户。国际集成电路产业链分工与国家集成电路工业发展阶段有很大关系,随着产业的不断成熟和不断向我国转移使得我国可以走先生产,在有一定的技术和资金积累后再研发的途径。技术引进再创新的一条有效路径就是吸引海外人才到我国集成电路企业,美国等发达国家的经济不景气正好加速了人才向我国企业的流动,对我国是十分有利的。

【参考文献】

[1]卢锐,黄海燕,王军伟.基于技术学习的台湾地区产业链升级[J].河海大学学报(哲学社会科学版),2009,(12):57-60,95.

[2]莫大康.新形势下的世界半导体业及中国半导体业的前景(上)[J].电子产品世界,2008,(5):24,26,32.

[3]莫大康.新形势下的世界半导体业及中国半导体业的前景(下)[J].电子产品世界,2008,(6):32-33,36.

[4]叶甜春.中国集成电路装备制造业自主创新战略[J].中国集成电路,2006,(9):17-19.

[5]杨道虹.发达国家和地区集成电路产业技术创新模式及其启示[J].电子工业专用设备,2008,(8):53-56.

[6]李珂.2008年中国集成电路产业发展回顾与展望[J].电子工业专用设备,2009,(3):6-10.

[7]庞辉,裴砜.我国集成电路产业发展中存在的问题及对策[J].沈阳大学学报,2009,(8): 9-12.

[8]翁寿松.中国半导体产业面临的挑战[J].电子工业专用设备,2009,(10):13-15,45.

[9]尹小平崔岩.日美半导体产业竞争中的国家干预――以战略性贸易政策为视角的分析[J].现代日本经济,2010,(1):8-12.

集成电路的制造(篇9)

 

引言

集成电路是工业化国家的重要基础工业之一,是当代信息技术产业的核心部件,它是工业现代化装备水平和航空航天技术的重要制约因素,由于它的价格高低直接影响了电子工业产成品的价格,是电子工业是否具有竞争力关键因素之一。高端核心器件是国家安全和科学研究水平的基础,日美欧等国均把集成电路业定义为战略产业。据台湾的“科学委员会”称未来十年是芯片技术发展的关键时期。韩国政府也表示拟投资600亿韩元于2015年时打造韩国的集成电路产业。

集成电路主要应用在计算机、通信、汽车电子、消费电子等与国民日常消费相关领域因此集成电路与全球GDP增长联系紧密,全球集成电路消费在2009年受金融危机的影响下跌9%的情况下2010由于经济形势乐观后根据半导体行业协会预计今年集成电路销售额将同比增长33%。

一、我国集成电路业发展情况和特点

有数据统计2009年中国集成电路市场规模为5676亿元占全球市场44%,集成电路消费除2008、2009年受金融危机影响外逐年递增,中国已成为世界上第一大集成电路消费国,但国内集成电路产量仅1040亿元,绝大部分为产业链低端的消费类芯片,技术落后发达国家2到3代左右,大量高端芯片和技术被美日韩以及欧洲国家垄断。

我国集成电路产业占GDP的比例逐年加大从2004年的0.59%到2008年的0.74%.年均增长远远超过国际上任何一个其他国家,是全球集成电路业的推动者,属于一个快速发展的行业。从2000年到2007年我国集成电路产业销售收入年均增长超过18%毕业论文提纲,增长率随着经济形势有波动,由于金融危机的影响2008年同比2007年下降了0.4%,2009年又同比下降11%,其中集成电路设计业增速放缓实现销售收入269.92亿元同比上升14.8%,由于受金融危机影响,芯片制造业实现销售收入341.05亿元同比下降13.2%、封装测试业实现销售收入498.16亿元同比下降19.5%。我国集成电路总体上企业总体规模小,有人统计过,所有设计企业总产值不如美国高通公司的1/2、所有待工企业产值不如台积电、所有封测企业产值不如日月光。

在芯片设计方面,我国主流芯片设计采用130nm和180nm技术,65nm技术在我国逐渐开展起来,虽然国际上一些厂商已经开始应用40nm技术设计产品了,但由于65nm技术成熟,优良率高,将是未来几年赢利的主流技术.设计公司数量不断增长但规模都较小,属于初始发展时期。芯片制造方面,2010国外许多厂商开始制造32nm的CPU但大规模采用的是65nm技术,而中国国产芯片中的龙芯还在采用130nm技术,中芯国际的65nm技术才开始量产,国产的自主知识产权还没达到250技术。在封装测试技术方面,这是我国集成电路企业的主要业务,也是我国的主要出口品,有数据显示我国集成电路产业的50%以上的产值都由封装产业创造,随着技术的成熟,部分高端技术在国内逐步开始开展,但有已经开始下降的趋势杂志网。在电子信息材料业方面,下一代晶圆标准是450mm,有资料显示将于2012年试制,现在国际主流晶圆尺寸是300mm,而我国正在由200mm到300mm过渡。在GaAs单晶、InP单晶、光电子材料、磁性材料,压电晶体材料、电子陶瓷材料等领域无论是在研发还是在生产均较大落后于国外,总体来说我国新型元件材料基本靠进口。在半导体设备制造业方面毕业论文提纲,有数据统计我国95%的设备是外国设备,而且二手设备占较大比例,重要的半导体设备几乎都是国外设备,从全球范围来讲美日一直垄断其生产和研发,台湾最近也有有了较大发展,而我国半导体设备制造业发展较为缓慢。

我国规划和建成了7个集成电路产业基地,产业集聚效应初步显现出来,其中长江三角洲、京津的上海、杭州、无锡和北京等地区,是我国集成电路的主要积聚地,这些地区集中了我国近半数的集成电路企业和销售额,其次是中南地区约占整个产业企业数和销售额的三分之一,其中深圳基地的IC设计业居全国首位,制造企业也在近一部壮大,由于劳动力价格相对廉价,我国集成电路产业正向成都、西安的产业带转移。

二、我国集成电路业发展存在的问题剖析

首先,我国集成电路产业链还很薄弱,科研与生产还没有很好的结合起来,应用十分有限,虽然新闻上时常宣传中科院以及大专院校有一些成果,但尚未经过市场的运作和考验。另外集成电路产品的缺乏应用途径这就使得研究成果的产业化难以推广和积累成长。

其次,我国集成电路产业尚处于幼年期,企业规模小,集中度低,资金缺乏,人才缺乏,市场占有率低,不能实现规模经济效应,相比国外同类企业在各项资源的占有上差距较大。由于集成电路行业的风险大,换代快,这就造成了企业的融资困难,使得我国企业发展缓慢,有数据显示我国集成电路产业有80%的投资都来自海外毕业论文提纲,企业的主要负责人大都是从台湾引进的。

再次,我国集成电路产业相关配套工业落后,产业基础薄弱。集成电路产业的上游集成电路设备制造的高端设备只有美日等几家公司有能力制造,这就大大制约了我国集成电路工艺的发展速度,使我国的发展受制于人。

还有,我国集成电路产成品处于产品价值链的中、低端,难以提出自己的标准和架构,研发能力不足,缺少核心技术,处于低附加值、廉价产品的向国外技术模仿学习阶段。有数据显示我国集成电路使用中有80%都是从国外进口或设计的,国产20%仅为一些低端芯片,而由于产品相对廉价这当中的百分之七八十又用于出口。

三、我国集成电路发展趋势

有数据显示PC机市场是我国集成电路应用最大的市场,汽车电子、通信类设备、网络多媒体终端将是我国集成电路未来增长最快应用领域. Memory、CPU、ASIC和计算机器件将是最主要的几大产品。国际集成电路产业的发展逐步走向成熟阶段,集成电路制造正在向我国大规模转移,造成我国集成电路产量上升,如Intel在2004年和2005年在成都投资4.5亿元后,2007年又投资25亿美元在大连投资建厂预计2010年投产。

另外我国代工产业增速逐渐放缓,增速从当初的20%降低到现在的6%-8%,低附加值产业逐渐减小。集成电路设计业占集成点设计业的比重不断加大,2008、2009两年在受到金融危机的影响下在其他专业大幅下降的情况下任然保持一个较高的增长率,而且最近几年集成电路设计业都是增长最快的领域,说明我国的集成电路产业链日趋完善和合理,设计、制造、封装测试三行业开始向“3:4:4”的国际通行比例不断靠近。从发达国家的经验来看都是以集成电路设计公司比重不断加大,制造公司向不发达地区转移作为集成电路产业走向成熟的标志。

我国集成电路产业逐渐向优势企业集中,产业链不断联合重组,集中资源和扩大规模,增强竞争优势和抗风险能力,主要核心企业销售额所占全行业比重从2004年得32%到2008年的49%,体现我国集成电路企业不断向优势企业集中,行业越来越成熟,从美国集成电路厂商来看当行业走向成熟时只有较大的核心企业和专注某一领域的企业能最后存活下来。

我国集成电路进口量增速逐年下降从2004年的52.6%下降为2008年的1.2%,出口量增速下降幅度小于进口量增速。预计2010年以后我国集成电路进口增速将小于出口增速,我国正在由集成电路消费大国向制造大国迈进。

四、关于我国集成电路发展的几点建议

第一、不断探索和完善有利于集成电路业发展的产业模式和运作机制。中国高校和中科院研究所中有相对宽松的环境使得其适合酝酿研发毕业论文提纲,但中国的高端集成电路研究还局限在高校和中科院的实验室里,没有一个循序渐进的产业运作和可持续发展机制,这就使得国产高端芯片在社会上认可度很低,得不到应用和升级。在产业化成果推广的解决方面。可以借鉴美国的国家采购计划,以政府出资在武器和航空航天领域进行国家采购以保证研发产品的产业化应用得以实现杂志网。只有依靠公共研发机构的环境、人才和技术优势结合企业的市场运作优势,走基于公共研发机构的产业化道路才是问题的正确路径。

第二、集成电路的研发是个高投入高风险的行业是技术和资本密集型产业,有数据显示集成电路研发费用要占销售额的15%,固定资产投资占销售额的20%,销售额如果达不到100亿美元将无力承担新一代产品的研发,在这种情况下由于民族集成电路产业在资金上积累有限,几乎没有抗风险能力,技术上缺乏积累,经不起和国际集成电路巨头的竞争,再加上我国是一个劳动力密集型产业国,根据国际贸易规律,资本密集型的研发产业倾向于向发达国家集中,要想是我国在未来的高技术的集成电路研发有一席之地只有国家给予一定的积极的产业政策,使其形成规模经济的优势地位,才能使集成电路业进入良性发展的轨道.对整个产业链,特别是产业链的低端更要予以一定的政策支持。由政府出资风险投资,通过风险投资公司作为企业与政府的隔离,在成功投资后政府收回投资回报退出公司经营,不失为一种良策。资料显示美国半导体业融资的主要渠道就是靠风险基金。台湾地区之所以成为全球第四大半导体基地台就与其6年建设计划对集成电路产业的重点扶植有密切关系,最近湾当局的“科学委员会”就在最近提出了拟扶植集成电路产业使其达到世界第二的目标。

第三、产业的发展可以走先官办和引进外资再民营化道路,在产业初期由于资金技术壁垒大人才也较为匮乏民营资本难于介入,这样只有利用政府力量和外资力量,但到一定时期后只有民营资本的介入才能使集成电路产业走向良性化发展的轨道。技术竞争有利于技术的创新和发展,集成电路业的技术快速更新的性质使得民营企业的竞争性的优势得以体现,集成电路每个子领域技术的专用化特别高分工特别细,每个子领域有相当的技术难度,不适合求小而且全的模式。集成电路产业各个子模块经营将朝着分散化毕业论文提纲,专业化的方向发展,每个企业专注于各自领域,在以形成的设计、封装、测试、新材料、设备制、造自动化平台设计、IP设计等几大领域内分化出有各自擅长的专业领域深入发展并相互补充,这正好适应民营经济的经营使其能更加专注,以有限的资本规模经营能力能够达到自主研发高投入,适应市场高度分工的要求,所以民间资本的投入会使市场更加有效率。

第四、技术引进吸收再创新将是我国集成电路技术创新发展的可以采用的重要方式。美国国家工程院院士马佐平曾今说过:中国半导体产业有着良好的基础,如果要赶超世界先进水平,必须要找准方向、加强合作。只有站在别人的基础上,吸取国外研发的经验教训,并充分合作才是我国集成电路业发展快速发展有限途径,我国资金有限,技术底子薄,要想快速发展只有借鉴别人的技术在此基础上朝正确方向发展,而不是从头再来另立门户。国际集成电路产业链分工与国家集成电路工业发展阶段有很大关系,随着产业的不断成熟和不断向我国转移使得我国可以走先生产,在有一定的技术和资金积累后再研发的途径。技术引进再创新的一条有效路径就是吸引海外人才到我国集成电路企业,美国等发达国家的经济不景气正好加速了人才向我国企业的流动,对我国是十分有利的。

【参考文献】

[1]卢锐,黄海燕,王军伟.基于技术学习的台湾地区产业链升级[J].河海大学学报(哲学社会科学版),2009,(12):57-60,95.

[2]莫大康.新形势下的世界半导体业及中国半导体业的前景(上)[J].电子产品世界,2008,(5):24,26,32.

[3]莫大康.新形势下的世界半导体业及中国半导体业的前景(下)[J].电子产品世界,2008,(6):32-33,36.

[4]叶甜春.中国集成电路装备制造业自主创新战略[J].中国集成电路,2006,(9):17-19.

[5]杨道虹.发达国家和地区集成电路产业技术创新模式及其启示[J].电子工业专用设备,2008,(8):53-56.

[6]李珂.2008年中国集成电路产业发展回顾与展望[J].电子工业专用设备,2009,(3):6-10.

[7]庞辉,裴砜.我国集成电路产业发展中存在的问题及对策[J].沈阳大学学报,2009,(8): 9-12.

[8]翁寿松.中国半导体产业面临的挑战[J].电子工业专用设备,2009,(10):13-15,45.

[9]尹小平崔岩.日美半导体产业竞争中的国家干预――以战略性贸易政策为视角的分析[J].现代日本经济,2010,(1):8-12.

集成电路的制造(篇10)

一、条约的主要内容

1、保护对象

保护对象为集成电路布图设计。受保护的布图设计必须具备原创性。条约中所规定的原创性不同于著作权法中的原创性,条约就此作了专门解释。具有原创性的布图设计,即"该布图设计是创作者自己的智力劳动成果,并且在其创作时在布图设计的创作者和集成电路制造者中不是常规设计"。

2、布图设计权利人的有关权利

(1)复制权

复制受保护的布图设计的全部或其任何部分,无论是否将其结合到集成电路中。

(2)进口、销售或者以其它方式供销

为商业目的进口、销售或者以其它方式供销受保护的布图设计或者其中含有受保护的布图设计的集成电路。wwW.133229.COm

3、布图设计权利人的有关权利的限制

(1)合理使用

为私人目的或为了分析、评价、研究或者教学而复制受保护的布图设计,或者在此基础上创作出新的具有原创性的布图设计的行为不视为侵权,也不需要权利人许可。

(2)反向工程

第三者在评价或分析受保护的布图设计的基础上,创作符合第三条第(二)款规定的原创性条件的布图设计(拓朴图)("第二布图设计(拓朴图"))的,该第三者可以在集成电路中采用第二布图设计(拓朴图),或者对第二布图设计(拓朴图)进行第(一)款所述的行为,而不视为侵犯第一布图设计(拓朴图)权利持有人的权利。

(3)非自愿许可

《关于集成电路知识产权条约》规定,任何缔约方均可在其立法中规定其行政或者司法机关有可能在非通常的情况下,对于第三者按商业惯例经过努力而未能取得权利持有人许可并不经其许可而进行复制、进口、销售等行为,授予非独占许可(非自愿许可)。

(4)善意侵权

《条约》规定,对于采用非法复制的布图设计(拓扑图)的集成电路而进行的该款所述的任何行为,如果进行或者指示进行该行为的人在获得该集成电路时不知道或者没有合理的依据知道该集成电路包含有非法复制的布图设计(拓扑图),任何缔约方没有义务认为上述行为是非法行为。

(5)权利用尽

《条约》的权利用尽条款规定,任何缔约方可以认为,对由权利持有人或者经其同意投放市场的受保护的布图设计(拓扑图)或者采用该布图设计(拓扑图)的集成电路,未经权利持有人的许可而进行该款所述的任何行为是合法行为。

4、国民待遇原则

即任何一个缔约国在布图设计的知识产权保护方面给予与国国民待遇,也同样给予其他缔约国的国民。

5、布图设计保护期限

条约规定保护集成电路布图设计的最低期限为8年。

6、保护形式

缔约国可以通过专门法律或者通过关于著作权法、专利法,禁止不正当竞争的法律,或者通过上述法律的结合来保护集成电路布图设计。

7、争议的解决

通过协商或者其他方式使有争议的缔约国之间达成和解,若不能和解,则由缔约国大会召集专家小组,由该小组起草解决争议的参考性报告,大会基于小组报告和对条约的解释,向争议各方提出建议。

8、保留

条约第13条规定:对本条约不得做任何保留。

二、trips有关集成电路布图设计的规定

与条约相比,trips对集成电路布图设计的保护更加严格,主要表现在以下几个方面:

1、保护范围扩大

缔约方应将未经权利人同意而进行的下述行为认作是非法行为 ,即为了商业目的而进口、出售、或销售受到保护的布图设计,一种采用了受到保护的布图设计的集成电路,或者一种采用了上述集成电路的产品,只要它仍然包括一个非法复制的布图设计。

2、善意侵权要付费

善意侵权人接到足够清楚的通知,被告知该布图设计是非法复制的之后,侵权人对于在此之前已经获得的库存件或预定件可以进行上述行为中的任何一种,但是却有义务向权利所有者支付一定的费用。

3、保护期限延长

布图设计的保护期限不得短于自注册申请日起或者自在世界上任何地方进行的首次商业性使用之日起的10年。

如果缔约方不要求以注册作为提供保护的条件,对布图设计的保护期限不得短于自在世界上任何地方进行的首次商业性使用之日起的10年。

三、集成电路布图设计不能用专利法、著作权法保护的原因

1、集成电路布图设计不能用专利法保护的原因

无论在哪个国家,其专利法都要求受保护的技术方案必须具备实用性、新颖性和创造性。集成电路产品对于实用性和新颖性要求都不会有太大问题,问题的症结在于创造性。

(1)集成电路的制造者和使用者,在通常情况下最为关心的是集成电路的集成度或者集成规模的大小,如果就这种产品作为一个整体去申请专利,未必都能通过创造性审查。

(2)在集成电路设计中常常采用一些现成的单元电路进行组合。而在专利审查中,组合发明要通过创造性审查,必须取得对该发明创造所属技术领域的普通技术人员来说是预先难以想到的效果。

确实具备创造性的集成电路产品仍可申请专利以寻求保护。

2、集成电路布图设计不能用著作权法保护的原因

用著作权法保护集成的电路布图设计的难度有:

(1)集成电路布图设计的价值主要体现在实用功能上,这已超出著作权法所保护的范围。

(2)著作权法对所保护的对象没有新颖性和创造性要求,这种保护模式不利于技术进步和创新。

(3)依照著作权法,实施"反向工程"的行为将被禁止。未经著作权人同意,任何人不得随意复制他人作品。

3、集成电路布图设计不能用其它知识产权法保护的原因

在现有的知识产权法框架中,还有实用新型法、外观设计法、商标法、反不正当竞争法、商号或企业名称保护法、原产地名称保护法等,在现有的诸多知识产权法律门类中,实用新型法虽然是保护技术产品的法律,但是绝大多数国家和地区(法国、澳大利亚等国除外)的法律都要求受保护的实用新型都必须是具备固定形状或者结构的产品;有的还要求实用新型也必须具备创造性。而集成电路产品的创新点往往并不体现在产品的外在结构和形状上,故从总体上看实用新型法似乎并不适合集成电路的保护。

集成电路的制造(篇11)

引言:随着集成电路制造工艺的迅猛发展,集成电路规模已发展到超大规模。由此带来的利益促使一些厂商通过各种方式获取他人技术,利用他人的技术成果牟取非法利益。因此,保护集成电路布图设计成为有关各界关注的问题。我国一直采取积极的态度对待集成电路知识产权保护问题,在一九五月通过的世界知识产权组织《关于集成电路的知识产权条约》文本上签字,并于2001年制定了《集成电路布图设计保护条例》。这一条例初步建立了我国集成电路布图设计的知识产权保护的理论体系,进一步完善了我国的知识产权法律制度。

一、集成电路布图设计的知识产权的特点

布图设计作为人类智力劳动的成果,具有知识产权客体的许多共性特征,应当成为知识产权法保护的对象,其特点主要表现在以下方面:

(一)无形性。

集成电路布图设计是指集成电路中各种元件的连接与排列,它本身是设计人员智慧的体现,是无形的。只有当这种设计固化到磁介质或掩膜上,才具有客观的表现形式,能够被人们感知、复制,从而得到法律的保护。

(二)创造性

集成电路布图设计具有创造性,是设计人自己创作的,有自己的独特之处。当今,要使每次的集成电路布图设计都达到显著的进步是不可能的,新的集成电路产品仅表现为集成度的提高。所以,已颁布集成电路保护法的国家,均不直接采纳专利法中的创造性和新颖性的标准,而是降低要求,以适应实际情况。

(三)可复制性

集成电路布图设计具有可复制性。对于集成电路成品,复制者只需打开芯片的外壳,利用高分辨率照相机,拍下顶层金属联接,再腐蚀掉这层金属,拍下下面那层半导体材料,即可获得该层的掩膜图。

由以上特点可以看出,布图设计是独立的知识产权客体,有着自己的特点。布图设计的无形性是知识产权客体的共性,创造性是专利权客体的特性,可复制性是著作权客体的一个必要特征,因此,传统的知识产权法律保护体系难以对布图设计进行保护。因而,很多国家基本上不引用著作权法或专利法来保护它,而是依据其特点,单独制订法规,将之作为独立的客体予以保护。

二、集成电路布图设计知识产权与其他知识产权的区别

1、与版权的区别

集成电路的布图设计,是一系列电子元件的立体布局,由一系列电子元件及连结这些元件的导线构成,既不是由语言文字,也不是由任何图形符号构成。而版权只对作品提供保护。作品是由语言、文字、图形或符号构成的,表现一种思想的智力成果。不论对各国立法及有关版权条约中的作品做多么广泛的解释,均不包括集成电路的这种封装在密封材料中,无法用肉眼分辨的立体布图设计。

2、与专利的区别

集成电路的布图设计是产品的中间形态,不具有独立的产品功能,复杂的布图设计,受保护的范围难以用文字描述的方式在权利要求书中说明。而专利是一种关于产品或方法或其改进的新的技术方案,对发明要求具有新颖性、创造性和实用性,并且专利权的范围以权利要求书的内容为准。因此,对于布图设计来说,一般难以受到专利法保护。目前大多数国家对专利实行实质审查。由于集成电路的技术复杂性,对于布图设计的新颖性、创造性和实用性的审查,将极为困难,使得实质审查很难进行。

综上所述,集成电路布图设计知识产权与传统的知识产权相比,有其特殊性,传统的知识产权法无法为集成电路提供充分有效的保护。但是集成电路的广泛应用又急需法律来提供保护,因此,必须突破现有知识产权法的界限,以专门立法来保护集成电路,于是产生了集成电路法。

三、国际上几个主要的集成电路知识产权立法

1、美国《半导体芯片法》

美国1984年的《半导体芯片法》内容详尽,包括:定义、保护的对象、所有权及其转让与许可、保护期限、掩膜作品的专有权、专有权的限制、申请登记、专有权的实施、民事诉讼、与其他法律的关系、过渡条款及国际过渡条款等。

2、日本《集成电路的电路布局法》

日本《电路布局法》共六章五十六条,并一个附则。由于日本是世界上第二个制定集成电路保护之专门立法的国家,当时,除了美国的《半导体芯片法》之外,并无任何国家的相关立法可供借鉴,因而其立法深受美国法的影响,在主要内容上与美国的《半导体芯片法》大致相似。

3、欧洲共同体《理事会指令》

在美日相继通过专门立法保护集成电路布图设计以后,一方面出于保护布图设计的需要,另一方面也迫于美国的压力,欧共体于1986年12月16日通过了《关于半导体产品布图设计法律保护的理事会指令》(87/54/EEC)(以下简称共同体指令)。该指令共4章12条,对于共同体各成员国的集成电路布图设计立法有着重大影响。

4、中国《集成电路布图设计保护条例》

我国早在1991年国务院就已将《半导体集成电路布图设计保护条例》列入了立法计划,经过10年的酝酿,我国的《集成电路布图设计保护条例》于2001年3月28日由国务院第36次会议通过,并于2001年10月1日起施行。

总而言之,集成电路的迅速发展已经使集成电路布图设计保护的问题客观地摆在了我们面前,这是技术进步和社会发展的必然。本文通过对布图设计特点、与其他知识产权的区别进行分析,期望使读者能够初步的了解布图设计知识产权产生的必然性及合理性,为今后在工作中有效地利用《集成电路布图设计保护条例》保护布图设计打下基础。

参考文献

集成电路的制造(篇12)

一、条约的主要内容

1、保护对象

保护对象为集成电路布图设计。受保护的布图设计必须具备原创性。条约中所规定的原创性不同于著作权法中的原创性,条约就此作了专门解释。具有原创性的布图设计,即"该布图设计是创作者自己的智力劳动成果,并且在其创作时在布图设计的创作者和集成电路制造者中不是常规设计"。

2、布图设计权利人的有关权利

(1)复制权

复制受保护的布图设计的全部或其任何部分,无论是否将其结合到集成电路中。

(2)进口、销售或者以其它方式供销

为商业目的进口、销售或者以其它方式供销受保护的布图设计或者其中含有受保护的布图设计的集成电路。

3、布图设计权利人的有关权利的限制

(1)合理使用

为私人目的或为了分析、评价、研究或者教学而复制受保护的布图设计,或者在此基础上创作出新的具有原创性的布图设计的行为不视为侵权,也不需要权利人许可。

(2)反向工程

第三者在评价或分析受保护的布图设计的基础上,创作符合第三条第(二)款规定的原创性条件的布图设计(拓朴图)("第二布图设计(拓朴图"))的,该第三者可以在集成电路中采用第二布图设计(拓朴图),或者对第二布图设计(拓朴图)进行第(一)款所述的行为,而不视为侵犯第一布图设计(拓朴图)权利持有人的权利。

(3)非自愿许可

《关于集成电路知识产权条约》规定,任何缔约方均可在其立法中规定其行政或者司法机关有可能在非通常的情况下,对于第三者按商业惯例经过努力而未能取得权利持有人许可并不经其许可而进行复制、进口、销售等行为,授予非独占许可(非自愿许可)。

(4)善意侵权

《条约》规定,对于采用非法复制的布图设计(拓扑图)的集成电路而进行的该款所述的任何行为,如果进行或者指示进行该行为的人在获得该集成电路时不知道或者没有合理的依据知道该集成电路包含有非法复制的布图设计(拓扑图),任何缔约方没有义务认为上述行为是非法行为。

(5)权利用尽

《条约》的权利用尽条款规定,任何缔约方可以认为,对由权利持有人或者经其同意投放市场的受保护的布图设计(拓扑图)或者采用该布图设计(拓扑图)的集成电路,未经权利持有人的许可而进行该款所述的任何行为是合法行为。

4、国民待遇原则

即任何一个缔约国在布图设计的知识产权保护方面给予与国国民待遇,也同样给予其他缔约国的国民。

5、布图设计保护期限

条约规定保护集成电路布图设计的最低期限为8年。

6、保护形式

缔约国可以通过专门法律或者通过关于著作权法、专利法,禁止不正当竞争的法律,或者通过上述法律的结合来保护集成电路布图设计。

7、争议的解决

通过协商或者其他方式使有争议的缔约国之间达成和解,若不能和解,则由缔约国大会召集专家小组,由该小组起草解决争议的参考性报告,大会基于小组报告和对条约的解释,向争议各方提出建议。

8、保留

条约第13条规定:对本条约不得做任何保留。

二、trips有关集成电路布图设计的规定

与条约相比,trips对集成电路布图设计的保护更加严格,主要表现在以下几个方面:

1、保护范围扩大

缔约方应将未经权利人同意而进行的下述行为认作是非法行为 ,即为了商业目的而进口、出售、或销售受到保护的布图设计,一种采用了受到保护的布图设计的集成电路,或者一种采用了上述集成电路的产品,只要它仍然包括一个非法复制的布图设计。

2、善意侵权要付费

善意侵权人接到足够清楚的通知,被告知该布图设计是非法复制的之后,侵权人对于在此之前已经获得的库存件或预定件可以进行上述行为中的任何一种,但是却有义务向权利所有者支付一定的费用。

3、保护期限延长

布图设计的保护期限不得短于自注册申请日起或者自在世界上任何地方进行的首次商业性使用之日起的10年。

如果缔约方不要求以注册作为提供保护的条件,对布图设计的保护期限不得短于自在世界上任何地方进行的首次商业性使用之日起的10年。

三、集成电路布图设计不能用专利法、著作权法保护的原因

1、集成电路布图设计不能用专利法保护的原因

无论在哪个国家,其专利法都要求受保护的技术方案必须具备实用性、新颖性和创造性。集成电路产品对于实用性和新颖性要求都不会有太大问题,问题的症结在于创造性。

(1)集成电路的制造者和使用者,在通常情况下最为关心的是集成电路的集成度或者集成规模的大小,如果就这种产品作为一个整体去申请专利,未必都能通过创造性审查。

(2)在集成电路设计中常常采用一些现成的单元电路进行组合。而在专利审查中,组合发明要通过创造性审查,必须取得对该发明创造所属技术领域的普通技术人员来说是预先难以想到的效果。

确实具备创造性的集成电路产品仍可申请专利以寻求保护。

2、集成电路布图设计不能用著作权法保护的原因

用著作权法保护集成的电路布图设计的难度有:

(1)集成电路布图设计的价值主要体现在实用功能上,这已超出著作权法所保护的范围。

(2)著作权法对所保护的对象没有新颖性和创造性要求,这种保护模式不利于技术进步和创新。

(3)依照著作权法,实施"反向工程"的行为将被禁止。未经著作权人同意,任何人不得随意复制他人作品。

3、集成电路布图设计不能用其它知识产权法保护的原因

在现有的知识产权法框架中,还有实用新型法、外观设计法、商标法、反不正当竞争法、商号或企业名称保护法、原产地名称保护法等,在现有的诸多知识产权法律门类中,实用新型法虽然是保护技术产品的法律,但是绝大多数国家和地区(法国、澳大利亚等国除外)的法律都要求受保护的实用新型都必须是具备固定形状或者结构的产品;有的还要求实用新型也必须具备创造性。而集成电路产品的创新点往往并不体现在产品的外在结构和形状上,故从总体上看实用新型法似乎并不适合集成电路的保护。

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