《集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展探究》9000字【論文】

第4頁(yè)共14頁(yè)第3頁(yè)共14頁(yè)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究目次TOC\o"1-2"\h\z\u1引言 22集成電路產(chǎn)業(yè)總體概述 32.1集成電路的定義 32.2集成電路的發(fā)展歷史 32.3集成電路分類 02.4集成電路產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)狀況 02.5集成電路產(chǎn)業(yè)的重要性及其發(fā)展的作用 23集成電路最新技術(shù)進(jìn)展 23.1集成電路新工藝的發(fā)展 23.2集成電路設(shè)計(jì)新發(fā)展 03.3集成電路封裝技術(shù)新發(fā)展 04中國(guó)大陸集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述 04.1中國(guó)大陸集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史 04.2中國(guó)大陸集成電路產(chǎn)業(yè)的地理分布 14.3中國(guó)大陸集成電路產(chǎn)業(yè)面臨的問(wèn)題與挑戰(zhàn) 25中國(guó)大陸集成電路產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃與實(shí)施 35.1引進(jìn)與發(fā)展人才 35.2強(qiáng)化鼓勵(lì)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 35.3加大政策扶持，創(chuàng)造良好發(fā)展環(huán)境 35.4重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù) 4結(jié)論 5致謝 0參考文獻(xiàn) 01引言21世紀(jì)是信息產(chǎn)業(yè)高度發(fā)展的世紀(jì)，在21世紀(jì)，計(jì)算機(jī)、航天應(yīng)用、智能家居、消費(fèi)購(gòu)物、汽車(chē)手機(jī)產(chǎn)業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)等等，無(wú)不依賴著集成電路，第三次工業(yè)革命被稱作信息革命，信息技術(shù)，尤其是計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)稱為信息革命的資本，而促進(jìn)計(jì)算機(jī)進(jìn)步的產(chǎn)物便是集成電路，可以說(shuō)，集成電路的發(fā)展才真正是信息革命的資本。無(wú)論在哪個(gè)國(guó)家，集成電路技術(shù)都被認(rèn)為是信息產(chǎn)業(yè)的基石，集成電路產(chǎn)業(yè)都被很多人認(rèn)為是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是關(guān)系國(guó)家安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略基礎(chǔ)。因此，世界上致力于發(fā)展的國(guó)家都會(huì)在集成電路產(chǎn)業(yè)投入大量資金、人力與物力。因此，就可以分析當(dāng)今世界上最新的集成電路技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并與我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行分析相結(jié)合，從而助力我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。2集成電路產(chǎn)業(yè)總體概述2.1集成電路的定義在提到集成電路之前，必須要先了解一下作為構(gòu)成集成電路最基礎(chǔ)最重要的元件——半導(dǎo)體，指的是材料的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的一種材料。半導(dǎo)體在測(cè)量聲、光、熱、力、電等基本參數(shù)上有著廣泛的應(yīng)用。再說(shuō)起集成電路，集成電路（integratedcircuit）是一種微型電子器件或零部件。采用一定的工藝（通常是研磨、氧化、擴(kuò)散、光刻、外延生長(zhǎng)、蒸發(fā)等一整套技術(shù)），把一個(gè)電路中所需的電阻、晶體管、電容和電感等元件及布線，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，最后將其封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需求的電路功能的微型結(jié)構(gòu)；其中所有的元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個(gè)整體，能夠發(fā)揮與同等大型電子元器件構(gòu)成電路的相同作用，集成電路使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化方面邁進(jìn)了一大步。它在電路中用“IC”表示。集成電路的發(fā)明創(chuàng)造者為杰克·基爾比（基于鍺（Ge）的集成電路）和羅伯特·諾伊斯（基于硅（Si）的集成電路）。此外，提到集成電路，還要進(jìn)一步提到摩爾定律，在上世紀(jì)中葉，由英特爾創(chuàng)始人之一的戈登·摩爾（GordonMoore）提出，概括其內(nèi)容為：可組裝進(jìn)集成電路上的晶體管數(shù)目大約每經(jīng)過(guò)18個(gè)月便會(huì)增加一倍。摩爾定律只是經(jīng)驗(yàn)之談，并非嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)定律，但正是此定律，準(zhǔn)確的預(yù)言了20至21世紀(jì)晶體管集成電路的發(fā)展，直到現(xiàn)在，摩爾定律依舊準(zhǔn)確。2.2集成電路的發(fā)展歷史 作為如此先進(jìn)復(fù)雜的電子元器件，集成電路有著悠久的發(fā)展歷史，1904年，世界上第一只電子管，被英國(guó)物理學(xué)家弗萊明發(fā)明出來(lái)，這一發(fā)明代表著人類從此開(kāi)始進(jìn)入電子時(shí)代，1918年前后，英國(guó)物理學(xué)家WilliamHenryEccles（威廉·亨利·?？怂梗?874年整流器這一發(fā)明稱作二極管，1932年前后，科學(xué)家們運(yùn)用了量子學(xué)說(shuō)創(chuàng)建了能帶理論來(lái)研究半導(dǎo)體現(xiàn)象，這也為經(jīng)典工藝所能達(dá)到的集成尺寸進(jìn)行了標(biāo)注。1946年，硅谷創(chuàng)始人威廉.肖克利所領(lǐng)導(dǎo)的研發(fā)小組研發(fā)出了半導(dǎo)體晶體管，為集成電路大規(guī)模發(fā)揮熱力奠定了基礎(chǔ)。1960年12月，世界上第一塊單晶硅半導(dǎo)體集成電路制造成功，為現(xiàn)代工業(yè)廣泛利用硅材料集成的集成電路奠定了基礎(chǔ)。1988年，美國(guó)的貝爾實(shí)驗(yàn)室，使用較完善的硅外延平面工藝制造成功出世界上第一塊公認(rèn)的大規(guī)模集成電路，1997年，300MHz的奔騰i問(wèn)世，采用0.25UM工藝，奔騰系列芯片的推出讓計(jì)算機(jī)的發(fā)展更加迅速；到了2009年，半導(dǎo)體的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了新的階段，intel酷睿i系列全新推出，創(chuàng)紀(jì)錄的采用了領(lǐng)先的32納米工藝，并且宣布正在研發(fā)下一代的22納米工藝。2.3集成電路分類 集成電路可以從集成度、結(jié)構(gòu)、制造工藝等多個(gè)角度來(lái)進(jìn)行分析，詳細(xì)分類請(qǐng)見(jiàn)下表1。表1集成電路的分類分類方法分類名稱按功能結(jié)構(gòu)分類模擬集成電路數(shù)字集成電路數(shù)?；旌霞呻娐钒粗圃旃に嚪诸惏雽?dǎo)體集成電路薄膜集成電路厚膜集成電路按導(dǎo)電類型分類單極型集成電路，如CMOS、PMOS等雙極型集成電路，如TTL、ECL等按產(chǎn)品用途分類存儲(chǔ)器，主要包括DRAM、SRAM等微處理器，主要包括MPU、MCU等邏輯器件，主要包括ASIC、ASPP等模擬器件，主要包括分立器件、RF等按外形封裝分類雙列直插封裝按集成度高低分類小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模、超大規(guī)模、特大規(guī)模、極大規(guī)模集成電路2.4集成電路產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)狀況集成電路產(chǎn)業(yè)擁有資金密集、人才廣闊、技術(shù)發(fā)達(dá)的特點(diǎn)。因?yàn)榧呻娐窇?yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，具有很大的廣泛性，無(wú)論是哪個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品，只要涉及到了電子產(chǎn)品，都廣泛使用到了集成電路，原本只是成本低廉的電子元器件，經(jīng)過(guò)加工之后，搖身一變成了集成電路，其產(chǎn)品的附加值也大幅提高。因此，集成電路產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)的發(fā)展態(tài)勢(shì)始終處于上升階段。從2015~2021這段時(shí)間里，工業(yè)設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)等智能終端產(chǎn)品得到了大幅度的發(fā)展，由此也造成了全球集成電路市場(chǎng)的需求量將穩(wěn)步提升，根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)顯示，全球集成電路產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展呈現(xiàn)出周期性發(fā)展趨勢(shì)，其市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)從2015年的3351.68億美元增長(zhǎng)至2020年的4390.00億美元，在2015~2021年間的復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到5.77%，詳細(xì)見(jiàn)下圖1圖12015~2021年全球集成電路產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)關(guān)于集成電路產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)在中國(guó)的發(fā)展，據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)（CSIA）研究統(tǒng)計(jì)，中國(guó)集成電路行業(yè)市場(chǎng)呈現(xiàn)出穩(wěn)中向好的發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)集成電路市場(chǎng)的規(guī)模從2016年的4336億元增長(zhǎng)到了2020年8848億元，2021年1月至9月中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額為6858.6億元，同比增長(zhǎng)16.1%。其中，設(shè)計(jì)業(yè)同比增長(zhǎng)18.1%，銷(xiāo)售額3111億元；制造業(yè)同比增長(zhǎng)21.5%，銷(xiāo)售額為1898.1億元；封裝測(cè)試同比增長(zhǎng)8.1%，銷(xiāo)售額1849.5億元。詳細(xì)見(jiàn)下圖2.圖22016~2019年9月份中國(guó)集成電路銷(xiāo)售額變化趨勢(shì)圖2.5集成電路產(chǎn)業(yè)的重要性及其發(fā)展的作用集成電路產(chǎn)業(yè)是電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)與核心，集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的水平已經(jīng)成為衡量國(guó)家與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技水平的重要標(biāo)志。對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)，大力發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)，建立一個(gè)具有自主創(chuàng)新能力，有巨大經(jīng)濟(jì)規(guī)模的集成電路產(chǎn)業(yè)體系，對(duì)于堅(jiān)持以工業(yè)化促進(jìn)信息化，保障信息安全、經(jīng)濟(jì)安全，增強(qiáng)國(guó)防實(shí)力，有著極其重要的戰(zhàn)略和現(xiàn)實(shí)意義。3集成電路最新技術(shù)進(jìn)展3.1集成電路新工藝的發(fā)展“摩爾定律”指的是集成電路上晶體管的數(shù)量每18個(gè)月會(huì)增加一倍，此定律已經(jīng)服務(wù)于集成電路產(chǎn)業(yè)60年至今。依據(jù)與“摩爾定律”帶來(lái)的紅利，集成電路產(chǎn)業(yè)的上下游生態(tài)維持的很好。目前的CMOS管尺寸已經(jīng)達(dá)到了驚人的7nm，未來(lái)還會(huì)繼續(xù)推進(jìn)著特征尺寸像5nm、3nm發(fā)展。但是，經(jīng)過(guò)眾多領(lǐng)域?qū)＜?、業(yè)內(nèi)人士的研究，在未來(lái)，“摩爾定律”將會(huì)失效，這也使得目前的集成電路產(chǎn)業(yè)必須主動(dòng)尋求技術(shù)創(chuàng)新，在材料、器件、設(shè)計(jì)、封裝方面不斷開(kāi)展研究，力求集成電路在后摩爾時(shí)代依舊滿足“更低的成本、更小的面積、更高的性能”集成電路一般通過(guò)淀積、光刻、離子注入等方式來(lái)制造，其制造多達(dá)數(shù)百道工序，其中每一道工序都需要許多種工藝材料的支撐，因此，新材料的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用對(duì)集成電路來(lái)說(shuō)無(wú)比重要。下圖3展示了集成電路工藝材料的發(fā)展趨勢(shì)。從中可以看出，1970年代，工藝材料的應(yīng)用數(shù)量還比較少，但發(fā)展至2010年后，工藝材料的數(shù)量已有數(shù)十種。新材料對(duì)于集成電路的工藝發(fā)展還體現(xiàn)于在180nm的工藝中，用硅化物材料COSi2代替TISi2；在130nm工藝中用Cu布線代替Al布線，以達(dá)到降低延遲的目的；在90nm工藝中更多的采用NiSi,提高溝道性能，45nm中，引入高k柵介質(zhì)來(lái)降低溝道漏電，這些案例都反映了新材料對(duì)于集成電路工藝的發(fā)展。目前，對(duì)于CMOS集成電路功能材料的研究主要包含三類：一是邏輯器件材料（主要為柵材料、襯底材料、源漏材料等），二是存儲(chǔ)器件材料，三是互聯(lián)材料。其中，最廣泛使用的是邏輯器件材料。，成本大幅提高。對(duì)于邏輯器件，其發(fā)展難點(diǎn)表現(xiàn)在隨著工藝尺寸的不斷縮小，晶體管溝道長(zhǎng)度也越來(lái)越小，柵氧化層厚度也不斷減薄，為了增強(qiáng)柵控制能力，工藝上采用高k柵介質(zhì)材料，能與Si溝道形成良好的界面、與Si的能帶匹配好等優(yōu)點(diǎn)?？偠灾?，新材料的發(fā)現(xiàn)與使用對(duì)于集成電路工藝的提升發(fā)展至關(guān)重要。第6頁(yè)共14頁(yè)第5頁(yè)共14頁(yè)圖3集成電路工藝材料的發(fā)展趨勢(shì)從器件結(jié)構(gòu)來(lái)看，柵氧化層厚度以減薄至其物理極限，已經(jīng)不足以維持MOS器件柵控能力。即使采用高k介質(zhì)材料，對(duì)于22nm以下的工藝也無(wú)能為力。于是，F(xiàn)inFET器件橫空出世。FinFET（鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管）是一種全新的互補(bǔ)式金屬氧（CMOS）晶體管，因其形狀與魚(yú)鰭相似，故用此名。其來(lái)源于傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET），主要應(yīng)用于類似20nm、14nm等小尺寸IC電路的制作，與傳統(tǒng)的CMOS晶體管相比，F(xiàn)inFET器件會(huì)帶來(lái)更好的集成度和器件優(yōu)勢(shì)等。但也存在發(fā)熱更加嚴(yán)重、工藝擾動(dòng)更大、成本高等問(wèn)題。為了推進(jìn)特征尺寸朝7nm以下發(fā)展，MOS器件未來(lái)可能往SOI-FinFET、GAA（環(huán)繞式匣極納米線晶體管）發(fā)展，但考慮到低功耗的發(fā)展趨勢(shì)，MOS器件無(wú)法適應(yīng)低功耗發(fā)展，TFET（隧穿場(chǎng)效應(yīng)管）有望成為低功耗器件未來(lái)發(fā)展的選擇。見(jiàn)下圖4為傳統(tǒng)CMOS晶體管與FinFET晶體管截面圖對(duì)比。圖4體硅CMOS晶體管與FinFET晶體管的截面圖3.2集成電路設(shè)計(jì)新發(fā)展在集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝加工等多個(gè)環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)部分是集成電路產(chǎn)業(yè)的核心，其余均圍繞設(shè)計(jì)服務(wù)。如今，集成電路行業(yè)已轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕袠I(yè)應(yīng)用、系統(tǒng)需求為牽引的定制化設(shè)計(jì)，逐漸朝著智能化、集成化方向發(fā)展，也在傳統(tǒng)芯片的基礎(chǔ)上衍生出了可重構(gòu)芯片、人工智能芯片等。對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)字集成電路來(lái)說(shuō)，目前任是芯片領(lǐng)域的主體，摩爾定律主要指的是適用于數(shù)字集成電路。在先進(jìn)工藝的發(fā)展下，各類數(shù)字芯片紛紛追逐最先進(jìn)的工藝，例如，移動(dòng)端的蘋(píng)果處理器、高通驍龍、華為麒麟系列，均使用了最先進(jìn)的7nmCMOS工藝，目前高性能芯片仍通過(guò)簡(jiǎn)單增加硬件數(shù)量來(lái)提升性能。但隨著摩爾定律逐漸走向極限，在后摩爾時(shí)代還需要在新器件、新方法上推動(dòng)數(shù)字集成電路的發(fā)展。與數(shù)字集成電路相比，傳統(tǒng)的模擬集成電路發(fā)展則按部就班，僅有一些局部上的技術(shù)亮點(diǎn)。廣泛應(yīng)用的模擬集成電路有ADC、DAC、運(yùn)算放大器、濾波器、射頻集成電路等。由于Bandgap（帶隙基準(zhǔn)）、運(yùn)放和濾波器發(fā)展較為成熟，模擬電路一般集中在DAC/ADC和高速接口領(lǐng)域進(jìn)行發(fā)展。在DAC/ADC方面，目前更多的采用數(shù)字電路方式來(lái)推進(jìn)架構(gòu)設(shè)計(jì)和電路實(shí)現(xiàn)，使其得到顯著的性能提升。在射頻集成電路方面，從前大量采用GaAs、SiGe、BiCMOS等工藝，如今，RFCMOS（射頻CMOS）已成為主流射頻IC工藝，未來(lái)在5G、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域還將受到持續(xù)關(guān)注。在人工智能芯片方面，目前的AI芯片只能算作狹義的人工智能芯片，廣義上還是指基于深度學(xué)習(xí)的高效能計(jì)算芯片。機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)與人工智能的關(guān)系如圖5所示。圖5人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖深度學(xué)習(xí)在不同應(yīng)用場(chǎng)景所采用的算法存在很大差異，這也導(dǎo)致芯片性能各不相同。傳統(tǒng)的深度學(xué)習(xí)采用CPU、GPU、FPGA等方式進(jìn)行，但效率低下，已不適應(yīng)當(dāng)前日益增長(zhǎng)的邊緣計(jì)算要求，因此，需要發(fā)展新型架構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器，如國(guó)內(nèi)寒武紀(jì)、地面線等AI芯片。第7頁(yè)共14頁(yè)3.3集成電路封裝技術(shù)新發(fā)展集成電路的芯片封裝技術(shù)由單芯片封裝發(fā)展到多芯片封裝、三維封裝等，最終將走向三維異質(zhì)集成方向。發(fā)展過(guò)程如圖6所示。圖6封裝技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)圖隨著后摩爾時(shí)代的到來(lái)，越來(lái)越多的專家學(xué)者認(rèn)為集成電路今后的發(fā)展要依靠三維異質(zhì)集成技術(shù)，才能達(dá)到“摩爾時(shí)代”時(shí)集成電路所需的低成本、小體積與高性能。各種新應(yīng)用領(lǐng)域的興起，如人工智能、生物醫(yī)療等，IC制造商的整合工藝技術(shù)也愈發(fā)變得重要。全球第一大晶圓代工廠——臺(tái)積電，其擁有晶圓級(jí)封裝平臺(tái)，包含CoWoS（片上晶圓級(jí)封裝）與InFO（集成扇出封裝），能廣泛覆蓋物聯(lián)網(wǎng)、AI、可穿戴等重點(diǎn)領(lǐng)域，具有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。這也是其能獨(dú)占蘋(píng)果公司處理器芯片代工的關(guān)鍵所在。總而言之，因?yàn)槿S異質(zhì)集成技術(shù)的迅猛發(fā)展，芯片封裝領(lǐng)域不斷受到人們的關(guān)注。因此臺(tái)積電等IC企業(yè)正結(jié)合IP、EDA等設(shè)計(jì)企業(yè)，不斷的完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，想要在AIoT領(lǐng)域取得先機(jī)。相信在未來(lái)，封裝技術(shù)會(huì)朝著更高集成、更低功耗和性價(jià)比的方向發(fā)展。4中國(guó)大陸集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展概述4.1中國(guó)大陸集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史我國(guó)集成電路研究起步開(kāi)始較早，早在1956年，國(guó)務(wù)院就組織并提出了“向科學(xué)進(jìn)軍的口號(hào)”在這之中，半導(dǎo)體作為一項(xiàng)最新技術(shù)被列入了發(fā)展規(guī)劃之中，1957年，由北大、南開(kāi)、復(fù)旦等多所高校聯(lián)合在北大舉辦半導(dǎo)體專業(yè)培訓(xùn)班，培養(yǎng)了我國(guó)第一批半導(dǎo)體人才。1958年，國(guó)家成立了中科院半導(dǎo)體研究所和上海技術(shù)物理研究所半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)。同時(shí)，又成立了上海元件五廠等半導(dǎo)體器件專業(yè)工廠。終于在同年，我國(guó)第一枚鍺晶體管研制成功。1965年，我國(guó)第一代單片集成電路也隨之也研制成功。20世紀(jì)70年代，在上海、北京等地都建立了一些專門(mén)生產(chǎn)半導(dǎo)體器件或集成電路的第8頁(yè)共14頁(yè)企業(yè)、同時(shí)在全國(guó)各地也興起了一些專業(yè)生產(chǎn)硅與專用設(shè)備的企業(yè)。但在“封閉的環(huán)境”中設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)、銷(xiāo)售，企業(yè)規(guī)模小且技術(shù)落后是該時(shí)期我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)。在改革開(kāi)放之后，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展獲得新生。1984年無(wú)錫華晶引進(jìn)了3英寸/5微米的彩電芯片生產(chǎn)線。1988年，上海貝嶺成為了微電子領(lǐng)域第一家中外合資企業(yè)，并成功建立了國(guó)內(nèi)第一條4英寸/3微米的交換機(jī)芯片生產(chǎn)線，從此之后，中外合資的上海飛利浦半導(dǎo)體公司與北京首鋼NEC公司逐漸成立。1990年與1995年，我國(guó)實(shí)施了“908”與“909”工程，成功建立了6英寸晶圓示范生產(chǎn)線和一批集成線路設(shè)計(jì)企業(yè)。2000年6月，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路發(fā)展若干政策》，隨著此文件的發(fā)布，國(guó)內(nèi)的芯片制造企業(yè)，封裝測(cè)試企業(yè)如雨后春筍般不斷冒出，大力推動(dòng)了我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2010年，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，文件提出了要著力發(fā)展集成電路、新型顯示等核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。2020年9月，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》，指出集成電路產(chǎn)業(yè)與軟件產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的核心，是引領(lǐng)科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵力量。該文件從減少征收集成電路企業(yè)所得稅、落實(shí)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、加快推進(jìn)產(chǎn)教融合等方面入手，有力地支撐了國(guó)家信息化產(chǎn)業(yè)建設(shè)發(fā)展。4.2中國(guó)大陸集成電路產(chǎn)業(yè)的地理分布目前，中國(guó)大陸地區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局主要以長(zhǎng)三角、珠三角、京津冀地區(qū)為中心。2021年，全國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額有90%來(lái)自這三個(gè)地區(qū)。如圖7所示。圖7中國(guó)集成電路整體產(chǎn)業(yè)分布圖表第10頁(yè)共14頁(yè)第9頁(yè)共14頁(yè)從產(chǎn)業(yè)分工的角度來(lái)看，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)業(yè)主要分布在長(zhǎng)三角，珠三角、以及以京津冀為中心的環(huán)渤海區(qū)域，制造業(yè)主要分布在長(zhǎng)三角地區(qū)，封裝測(cè)試業(yè)也主要分布在長(zhǎng)三角地區(qū)。從集成電路產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布銷(xiāo)售圖可以看出，長(zhǎng)江三角洲地區(qū)作為制造與封裝測(cè)試業(yè)的中心區(qū)域，其設(shè)計(jì)銷(xiāo)售產(chǎn)額在2020年達(dá)到了1599.7億元，占全國(guó)集成電路總收入的39%，京津冀環(huán)渤海區(qū)域2020年的銷(xiāo)售額為557.2億元，占總收入14%，珠江三角洲在2020年設(shè)計(jì)銷(xiāo)售收入1484.6億元，占據(jù)總銷(xiāo)售額的37%，如圖8所示。圖82020年中國(guó)集成電路區(qū)域設(shè)計(jì)銷(xiāo)售分部圖（單位：億元，%）4.3中國(guó)大陸集成電路產(chǎn)業(yè)面臨的問(wèn)題與挑戰(zhàn)由于受到以美國(guó)為首的西方國(guó)家對(duì)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的制裁與打壓，我國(guó)政府已經(jīng)把發(fā)展國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)作為重要目標(biāo)和長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略規(guī)劃，在這之中，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)還面臨著許多問(wèn)題與挑戰(zhàn)，需要去解決：第一，教育培養(yǎng)機(jī)制落后，產(chǎn)業(yè)人才稀缺。集成電路屬于知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)，其復(fù)雜的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)決定了發(fā)展此產(chǎn)業(yè)必定需要高素質(zhì)產(chǎn)業(yè)人才，但目前我國(guó)集成電路人才培養(yǎng)速度較慢，難以跟上產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，全國(guó)開(kāi)設(shè)微電子專業(yè)的高校數(shù)量不多，且這些高校能提供的教學(xué)資源更是稀少，教學(xué)體系落后于世界先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國(guó)集成電路的領(lǐng)軍人物幾乎都是經(jīng)過(guò)海外留學(xué)培養(yǎng)后的歸國(guó)人員，本土人才的培養(yǎng)依然不容樂(lè)觀。第二，技術(shù)水平落后，創(chuàng)新能力較低。目前我國(guó)生產(chǎn)的集成電路產(chǎn)品主要服務(wù)于中低端消費(fèi)與設(shè)備，僅有少數(shù)幾家企業(yè)（如華為）擁有設(shè)計(jì)高端通信網(wǎng)絡(luò)及電子芯片的能力。此外，我國(guó)在基礎(chǔ)環(huán)節(jié)仍受制于西方國(guó)家，2020年，美國(guó)持續(xù)對(duì)華為公司施加制裁，限制其使用美國(guó)技術(shù)、軟件設(shè)計(jì)與半導(dǎo)體芯片的制造，由于臺(tái)積電受美國(guó)主導(dǎo)，華為被迫停止了與臺(tái)積電的合作，導(dǎo)致其自研的海思麒麟芯片的供應(yīng)面臨極大阻礙。這一事件反映出我國(guó)在集成電路產(chǎn)業(yè)最基礎(chǔ)、最上游的環(huán)節(jié)受美國(guó)制約極其嚴(yán)重，無(wú)法對(duì)我國(guó)超過(guò)萬(wàn)億的龐大集成電路市場(chǎng)提供有效保障。尤其是對(duì)光刻機(jī)、高端離子注入機(jī)等幾個(gè)領(lǐng)域的長(zhǎng)期研發(fā)與投入嚴(yán)重不足，在光刻機(jī)領(lǐng)域，與全球領(lǐng)先的光刻機(jī)企業(yè)ASML相比，我國(guó)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)與其相差100倍以上，研發(fā)人員數(shù)量不及其1/10。下表2反應(yīng)了ASML與我國(guó)上海微電子裝備對(duì)于光刻機(jī)的研發(fā)投入對(duì)比。表二光刻機(jī)研發(fā)投入對(duì)比ASML上海微電子裝備銷(xiāo)售收入128.4億美元2-3億人民幣研發(fā)投入18.5億美元連續(xù)十年總投入6億人民幣研發(fā)人員數(shù)量擁有分布在123個(gè)不同國(guó)家或地區(qū)的23247名員工，其中8500名為研發(fā)人員不足千人供應(yīng)鏈體系與全球700多家專業(yè)供應(yīng)商合作，其中，ASML-Philips-Zeiss構(gòu)成核心。ASML負(fù)責(zé)光刻機(jī)整機(jī)技術(shù)，Philips負(fù)責(zé)高速高精度的運(yùn)動(dòng)臺(tái)技術(shù)，Zeiss負(fù)責(zé)光刻機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。固定供應(yīng)商提供光刻機(jī)相關(guān)的功能模塊與單元組件，主要包括VDL、IDE等關(guān)鍵供應(yīng)商負(fù)責(zé)總體集成，超精密光柵系統(tǒng)來(lái)自中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所。其光刻機(jī)鏡組來(lái)自北京國(guó)望光學(xué)，光源來(lái)自科益虹源，浸液系統(tǒng)來(lái)自浙江啟爾機(jī)電，雙工件臺(tái)來(lái)自華卓精科銷(xiāo)售（量產(chǎn)或研發(fā)）情況2大類、4種類產(chǎn)品平臺(tái)，2018年平均銷(xiāo)售額4884.71萬(wàn)歐元2018年90nm光刻機(jī)樣機(jī)研制項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收5中國(guó)大陸集成電路產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃與實(shí)施5.1引進(jìn)與發(fā)展人才上面已經(jīng)提到過(guò)，集成電路產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的依賴遠(yuǎn)超其他行業(yè)，設(shè)計(jì)、制造、加工等環(huán)節(jié)無(wú)一不需要高素質(zhì)的專業(yè)人才。美國(guó)及其西方國(guó)家都十分重視集成電路領(lǐng)域的人才培養(yǎng)，通過(guò)制定大量的人才政策，吸引了全世界的優(yōu)秀人才。高素質(zhì)人才的缺少是我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要障礙，因此，在2019年的兩會(huì)中，全國(guó)政協(xié)委員、集成電路專家周玉梅建議，將集成線路設(shè)為一級(jí)學(xué)科，以促進(jìn)人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求相匹配。此外，地方政府還要出臺(tái)有利于吸引人才流入的政策，要堅(jiān)持內(nèi)培與外引并進(jìn)。國(guó)內(nèi)企業(yè)可以主動(dòng)深入美國(guó)、歐洲、日本和韓國(guó)等地，挖掘企業(yè)急需的高端人才，此外，我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在集成電路制造與封裝測(cè)試領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，擁有充足的人才貯備，國(guó)內(nèi)企業(yè)可以借助“惠臺(tái)三十一條”政策，從我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)挖掘高端人才。第12頁(yè)共14頁(yè)第14頁(yè)共14頁(yè)在挖掘人才方面，華為有著許多借鑒經(jīng)驗(yàn)，早在華為成立的初期，其總裁何庭波就下定決心從海外引進(jìn)人才。一方面，華為依靠高薪來(lái)吸引人才，其推出的“天才計(jì)劃”年薪就開(kāi)出了進(jìn)百萬(wàn)，更重要的是，華為用事業(yè)來(lái)留住人才，為其提供施展才華的舞臺(tái)，最終將華為的水平拉高至世界前列。5.2強(qiáng)化鼓勵(lì)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新集成電路產(chǎn)業(yè)是需求拉動(dòng)和技術(shù)推動(dòng)的產(chǎn)業(yè)。長(zhǎng)期以來(lái)，核心技術(shù)一直是我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要障礙。從技術(shù)角度來(lái)看，全球集成電路的發(fā)展主要呈現(xiàn)兩方面的趨勢(shì)，一是短時(shí)間內(nèi)摩爾定律依舊符合芯片發(fā)展規(guī)律,探索新型器件結(jié)構(gòu)成為技術(shù)創(chuàng)新焦點(diǎn)，但由于所需資金較大，需要借助國(guó)家力量，集中資源才能發(fā)展。二是用于用戶交互與外界環(huán)境的非數(shù)字集成電路，需要朝著超越摩爾定律的多元化方向去發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)較多功能。最先進(jìn)的芯片已不一定是市場(chǎng)發(fā)展的必要因素，多樣化的技術(shù)也有可能帶來(lái)新的發(fā)展，地方政府與企業(yè)可以投入到新的算法、新的架構(gòu)、材料和工藝上去，以減少生產(chǎn)發(fā)展所需要的資金，同時(shí)才能與國(guó)外龍頭企業(yè)平等合作，將技術(shù)限制的影響降到最低。目前，我國(guó)企業(yè)應(yīng)該更加重視原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新，有實(shí)力的企業(yè)要加快自主研發(fā)，加強(qiáng)企業(yè)技術(shù)積累，為人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G等市場(chǎng)的爆發(fā)做好充足準(zhǔn)備。5.3加大政策扶持，創(chuàng)造良好發(fā)展環(huán)境集成電路是一種基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性與戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè)，對(duì)于美國(guó)、歐洲、等國(guó)家，均有政府進(jìn)行大規(guī)模的政策制定和有效調(diào)控，因此，我國(guó)集成電路想要集成發(fā)展也應(yīng)離不開(kāi)政府的支持。政府方面，一是要完善產(chǎn)業(yè)政策體系，圍繞5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域制定詳細(xì)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。二是以產(chǎn)業(yè)鏈布局為中心，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)間的協(xié)調(diào)。三是完善產(chǎn)業(yè)稅收優(yōu)惠政策，允許企業(yè)將科研費(fèi)用用來(lái)抵扣企業(yè)所得稅。四是建立風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償機(jī)制，結(jié)合我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)與規(guī)劃，制定投資風(fēng)險(xiǎn)的補(bǔ)償機(jī)制。5.4重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)目前，全球集成電路產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)逐步由技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)過(guò)渡到知識(shí)產(chǎn)權(quán)競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)前，不少集成電路壟斷企業(yè)都圍繞著“戰(zhàn)略性”專利展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)，以實(shí)現(xiàn)技術(shù)和市場(chǎng)的壟斷，從而遏制后起國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，為了更好地保護(hù)技術(shù)創(chuàng)新，我國(guó)集成電路企業(yè)不僅要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，還要加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。結(jié)論在當(dāng)今時(shí)代，集成電路不僅關(guān)系著國(guó)家的安全與科技的進(jìn)步，而且還牽扯到國(guó)家未來(lái)產(chǎn)業(yè)的命運(yùn)。在這種情況下，本文試圖通過(guò)從了解集成電路的定義、歷史、產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模與現(xiàn)階段下集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最新技術(shù)方面，對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)有一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)。在了解集成電路及其產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展的情況下，本文具體分析了我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，從中分析出我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問(wèn)題與面臨的