集成电路产业现状及发展趋势

集成电路产业现状及发展趋势

1958年美国德克萨斯仪器公司发明全球第一块集成电路后，随着硅平面技术的发展，20世纪60年代先后发明双极型和MOS型两种重要电路，创造了一个前所未有的具有极强渗透力和旺盛生命力的新兴产业——集成电路产业。

一、什么是集成电路产业

1、集成电路

集成电路是采用半导体制作工艺，在一块较小的单晶硅片上制作许多晶体管及电阻器、电容器等元器件，并按照多层布线或隧道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路，通常用“IC”（Integrated Circuit）。

与集成电路相关的几个概念：

晶圆：多指单晶硅圆片,由普通硅沙拉制提炼而成,是最常用的半导体材料,按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格,近来发展出12英寸甚至更大规格。晶圆越大,同一圆片上可生产的IC就多,可降低成本，但要求材料技术和生产技术更高。

光刻:IC生产的主要工艺手段,指用光技术在晶圆上刻蚀电路。

前、后工序:IC制造过程中,晶圆光刻的工艺(即所谓流片),被称为前工序,这是IC制造的最要害技术;晶圆流片后,其切割、封装等工序被称为后工序。

线宽:4微米/1微米/0.6微米/0.35微米/90纳米等,是指IC生产工艺可达到的最小导线宽度,是IC工艺先进水平的主要指标。线宽越小,集成度就高,在同一面积上就集成更多电路单元。

封装:指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接。

2、集成电路产品分类

集成电路产品一般是以内含晶体管等电子组件的数量即集成度来分类，即分成：①小型集成电路（SSI），晶体管数10~100；②中型集成电路（MSI），晶体管数100~1000；③大规模集成电路（LSI），晶体管数1000~10,0000；④超大规模集成电路（VLSI）,晶体管数10,0000~。

3、集成电路产业链

一条完整的集成电路产业链除了包括设计、芯片制造和封装测试三个分支产业外，还包括集成电路设备制造、关键材料生产等相关支撑产业。如果按照集成电路产业链上下游产业划分，可简单的划分为集成电路设计业和制造业，其中制造业又衍生出代工业。目前美国仍是集成电路产品设计和创新的发源地，全球前20家集成电路设计公司大都在美国。集成电路代工业主要分布在亚洲，其中我国台湾地区和韩国是目前世界集成电路代工企业最重要的聚集地之一。

二、集成电路产业发展现状与展望

（一）全球集成电路产业发展情况

1、世界集成电路产业发展现状

美国、日本、韩国和台湾地区是当今世界集成电路产业的佼佼者，尤其美、日和欧洲等国家占据产业链的上游，掌握着设计、生产、装备等核心技术。随着信息产品市场需求的增长，尤其通过通信、计算机与互联网、电子商务、数字视听等电子产品的需求增长，世界集成电路市场在其带动下高速增长。2005年世界集成电路市场规模为2357亿美元，预计2010年间平均每年增长不低于10％，总规模将达到4247亿美元。

多年来，世界集成电路产业一直以3－4倍于国民经济增长速度迅猛发展，新技术、新产品不断涌现。目前，世界集成电路大生产已经进入纳米时代，全球多条90纳米/12英寸的生产线用于规模化生产，基于70－65纳米水平线宽的生产技术已基本成形，Intel公司的CPU芯片已经采用45纳米的生产工艺。目前，世界最高水平的单片集成电路芯片上所容纳的元器件数量已经达到80多亿个。

2、集成电路技术发展趋势

（1）集成电路设计。目前，世界集成电路技术已经进入纳米时代，国际高端集成电路主流技术的线宽是0.13－0.25微米，国际高端集成电路领先技术的线宽是0.065－0.13微米。我国已经能够自行设计0.18微米、1000万门级的集成电路，有的企业甚至已经达到设计0.13微米的技术水平。未来5－10年面向系统级芯片（SOC）的设计方法将成为技术热点，设计线宽将达到0.045微米，芯片集成度将达到10的8－9次方，电子设计自动化（EDA）技术广泛应用，IP复用技术将得到极大完善。

（2）芯片制造。目前国际高端集成电路晶片直径是12英寸，近年内16英寸晶片将面世，纳米级光刻工艺将广泛使用，新型器件结构的产生将带动新工艺产生。

（3）封装。现有占主流的阵列式封装方式将让位给芯片级、晶片级封装，更先进的系统级等封装方式将进入实用化。芯片实现表面贴装，封装与组装界限将消失。

（二）国内集成电路产业主要情况及发展展望

1、基本情况

自1965年，我国研制出第一块双极型集成电路以来，经过40多年的发展，我国集成电路产业目前已初步形成了设计业、芯片制造业及封装测试业三业并举、比较协调的发展格局，出现长江三角洲、京津地区和珠江三角洲三个相对集中的产业区，建立了多个国家集成电路产业化基地。制造业的技术工艺已进入国际主流领域，设计和封装技术接近国际水平，但我国的整体水平与国际水平相差2－3代。目前我国已在北京和无锡分别建成代表国际领先技术水平的12英寸集成电路生产线，另外，湖北省和武汉市共同投资的一条12英寸生产线于2006年6月开工，中芯国际在上海的12英寸集成电路生产线扩建项目即将破土动工。 2006年中国整个半导体市场规模突破5800亿元，而其中集成电路市场占了绝大部分。2006年中国集成电路市场销售额为4862.5亿元，同比增长27.8%。2006年国内集成电路产业销售收入与总产量的同比增幅与2005年的同比增幅28.8%和19%相比，有较大幅度的提高。中国集成电路产业规模从上个世纪90年初的10亿元发展到2000年突破百亿元，用了近10年的时间，而从百亿元扩大到千亿元，则用了仅仅6年时间。据信息产业部赛迪顾问预计，2007年－2011年这5年间，中国集成电路产业销售收入的年均复合增长率将达到27.7%。到2011年，中国集成电路产业销售收入将突破3000亿元，达到3415.44亿元。届时中国将成为世界重要的集成电路制造基地之一。

2、主要特点

（1）技术创新取得新的突破。集成电路设计业领域自主创新的产品种类增多，技术水平大大提高。我国已有“方舟”、“龙芯”、北大众志等为代表的国产CPU。北京海尔集成电路设计公司的“爱国者3号”数字电视解码芯片；中星微电子的“星光”系列音视频解码芯片等大量国内具有自主知识产权的产品研制成功并投向市场，标志着我国集成电路自主创新设计水平已经开始步入世界先进