我国IC产业现状发展前景及专用设备发展建议

1、我国 ic 产业现状发展前景及专用设备发展建议葛劢冲(中国电子科技集团公司第四十五研究所，北京101601)摘要：概述了国内 ic 产业现状、发展前景及其专用设备现状与发展前景，针对我国 ic 专用设备的现状，提出了发展国产 ic 专用设备和攻占市场主导地位的几点建议。关键词： ic 产业； ic 专用设备产业；现状；发展前景；建议中图分类号： tn401 文献标识码： a 文章编号： 1003-353x(2003)09-0013-051 我国 ic 产业的现状与前景1.1 目前现状1.1.1 生产线技术水平与投资规模电子信息产业已发展成为国民经济和社会发展的第一大支柱产业。 电子信息产业的基

2、础产业是集成电路(ic)产业，而实现ic工艺技术的载体是专用设备。因此ic专用设备是ic产业发展的必要后盾。根据中国半导体行业协会的最新调研数据， 2000 年 6 月到 2002 年 8 月两年间， 我国 ic 产业的投资总额约300 亿元，相当于过去40 年的总和。 2000 年以来，国内新建、在建和筹建芯片生产线16条。全国ic设计公司数量两年内翻了两番，已激增到389家，收入过亿元的达78家;专业测试公司已有10 家，英特尔、东芝等六大海外巨头，也在加紧在中国增资或新建 ic 封装测试线。ic 生产线建设在我国迅速发展。 截止 2000 年， 我国共有 1 条 8 英寸 ic 生产线，

3、 3 条 6 英寸线，6 条 5 英寸线， 15 条 4 英寸线，共 25 条。到 2002 年 9 月已有 3 条 8 英寸 ic 生产线， 6 条 6英寸线， 6 条 5 英寸线， 10 条 4 英寸线，共 25 条。目前正在建设的8 英寸线有 5 条， 6 英寸线2 条，共 7 条；目前正在筹建的 12 英寸 ic 生产线 1 条， 8 英寸线 8 条， 6 英寸线 6 条， 5 英寸线 1 条，共 16 条。49 家芯片制造企业，其中综合制造企事业单位40 家，委托代加工企事业单位6 家。以华虹nec、中芯国际等为代表的芯片制造企业已经分别具备8英寸0.25微米和0.18微米的规模生产

4、能力。 目前我国能够自行设计和开发0.18 微米、 5 百万门级水平集成电路； “龙芯”、 “方舟” cpu芯片、“爱国者”、“星光”视频解码芯片以及杭州国芯、深圳国微的 hdtv 专用芯片等一批具有自主知识产权的科研成果相继问世。根据上海集成电路行业协会（sica）统计，自2000年6月国务院18号文件颁布以来，上海已引进 ic 产业战略性布局投资60 亿美元； 2001 年上海地区的 ic 资本投资达到 12.62 亿美元，占到全国 18 亿美元投资的 70% 。深圳作为我国电子信息产品的重要生产基地， 是 ic 产品的重要使用和集散地。 在 ic 设计方面国家909 工程布点的 ic 设

5、计公司半数在深圳，分别有国微、华为、中兴通讯、爱思科 （tcl 公司设立 ）等。在集成电路制造和封装测试方面，从事集成电路划片、测试、封装、半导体分立器件生产的企业约10 余家。在江苏，已有ic 设计企业50 多家， ic 制造企业 10 多家，封装测试企业10 多家；同时，具备了 0.18 微米设计技术的 0.6 微米的大生产技术和 6 英寸硅片 1 万片生产能力，年产集成电路芯片 2 亿块，封装集成电路 15 亿块。北京的首钢日电和天津的摩托罗拉等拥有先进ic 生产线，是我国 ic 产业芯片制造的骨干企业。短短二、三年就在中国国土上建成和在建的 200mm 、 0.25mm 的生产线达10

6、 条之多，并促进了我国集成电路封装业的发展。1.1.2ic 市场销量与结构2000 年我国集成电路销售量为232 亿块，其中国内生产 58.2 亿块（ 186.2 亿元）； 2001 年销售量为 320 亿块，国内生产的为50.6 亿块（ 160 亿元）。 2002 年，我国集成电路市场的总销售量为 366.9 亿块，国内生产 70 亿块（ 200 亿元），我国集成电路市场销售额为 1471 亿元，占我国半导体市场整体规模的 82.7% 。 这主要得益于在国内外经济环境的大形势下， 政府加大了对集成电路产业发展的关注和优惠力度，积极改善了集成电路产业的投资环境,国内市场需求的巨大潜力也是促进我

7、国集成电路市场加速增长的重要因素。从产品结构来看，集成电路市场的四大类产品 mos 逻辑器件、模拟器件、 mos 微型器件和 mos 存储器件是我国集成电路市场需求最大的产品，占据总市场38% 的份额。从应用结构来看， 消费类、 计算机类、 网络通信类电子产品仍是今后一段时期我国集成电路的三大应用领域，2002 年这三大领域对集成电路的需求超过了市场总需求的 80% ，其中消费类占总需求的1.1 1% 。1.2 发展前景集成电路“十五”规划目标， 到 2005 年， 全国集成电路产量要达到 200 亿块， 销售额达到 600亿800亿元左右，约占当时世界市场份额的 2%3%,满足国内市场50%

8、的需求；至ij 2010年， 全国集成电路产量要达到 500 亿块， 销售额要达到 2000 亿元左右， 占当时世界市场份额的5% ，满足国内市场50% 的需求。为实现这一目标，国家、地方政府和企业联合投入，建设国家级集成电路研发中心，开发集成电路大生产技术和系统级芯片；建成 510家年销售额达1亿元以上的集成电路设计公司；建设 23条6英寸芯片生产线，扩大市场适销对路产品的生产能力；建设35条8英寸芯片生产线，形成 0.350.18微米技术产品的生产能力；建设 12条12英寸芯片生产线，形成0.180.13微米技术产品的生产能力； 对5-6家集成电路封装厂进行技术改造，使每家封装厂达到年封装

9、电路5-10 亿块的能力；对若干设备、仪器、材料企业进行技术改造，形成相应的配套能力。在国际半导体市场低迷的情况下，中国市场却蓬勃发展，一支独秀。 2001 年，世界集成电路销售额比 2000 年下降了 24% ，其中日本下降了 25.7% ，中国却增长了 1% 。 2002 年，全球集成电路销售额增长率仅为 1.3% ， 中国集成电路销售额则增长率高达40% 。 2002 年我国 ic 产量和销售额分别为 70 亿块和 200 亿元。今后几年我国集成电路销售将以 25% 以上的速度高速增长，预计 2003 年分别为 90 亿块和 300 亿元； 2004 年分别为 120 亿块和 400 亿

10、元； 2005 年分别为 160 亿块和 650 亿元。以年均增长率为 23% 计，到 2010 年，中国的集成电路销售额将达到 2900 亿元，为国内销售额的 10% ，占当时全球集成电路销售额的 8.6% ，成为全球重要的半导体生产基地。到 2020 年，中国的集成电路销售额将达到 11000 亿元， 占国内生产总值的 3.2% ， 占当时国内电子工业销售额的 2% ，达到全球集成电路市场的 15% 。8.6%据卡纳斯数据分析公司预计， 2003 年中国的半导体芯片市场额将占全球半导体总市场的 中国整个电子行业的市场额也将达到 860 亿美元， 由 1999 年的世界第六， 一跃成为世界第

11、三大 市场。 随着对数据处理、 通信、 消费电子产品及工业电子产品需求的持续大幅增长， 预计到 2010年，中国将成为仅次于美国的世界第二大半导体市场。全球第一大半导体设备供应商appliedma te ri al 公司执行副总裁daridwang 认为，在 21世纪前十年内， 全球半导体工业重心将转移到中国。 随着全球半导体产业重心向亚洲地区乃至中国的转移，中国电子信息产业的业绩必将更加辉煌。虽然今后增长速度会趋于平稳，但在世界上仍然是一骑绝尘。目前世界半导体公司冠盖相望，不绝于途，纷至沓来，落户大陆。国外甚至认为集成电路生产在中国不成功， 在世界其它地方也难以成功。 未来的国内市场需求是世

12、界看好中国 ic 产业的主要原因。2 我国 ic 专用设备产业现状与前景2.1 国内集成电路专用设备行业现状当前，电子信息产业已经成为国民经济的第一大支柱产业，在电子信息产业巨大需求推动下，我国集成电路产业迅速升温， 造就了半导体集成电路专用设备的庞大市场。 作为集成电路制造基础的支撑技术集成电路生产设备迎来了良好的发展机遇。改革开放以来， 我国 ic 产业越来越受到重视， 国家制定并实施了“七五”、 “八五”、 “九五”、“十五”计划并组织实施了“ 908 ”、“重大工程，先后建起多条国有、中外合资、外909 ” ic商独资 ic 生产线，这些生产线的兴建和发展，使我国 ic 设备得以迅速发

13、展。目前我国半导体专用设备的生产研制单位共有60 多家，其中涉足集成电路生产设备的厂、所约有2030家，自主研制的集成电路专用设备达到上百个品种。半导体设备业前道工序中的扩散炉、快速热处理设备、清洗机、匀胶显影设备和部分光刻设备等；后道工序中的测试探针、划片机、印字机、 引线框架成型机、 塑封机、部分模具；材料制备中的单晶炉、 切片机、 研磨抛光机、部分净化设备和试验设备已经日趋成熟。在新品研发方面， 中国电子科技集团第四十五研究所以 8 英寸硅片加工的自动切片机、 自动划片机、自动探针测试台、 6 英寸双面光刻机作为重点项目进行突破，并进行 0.25mm 及其更高分辨率光刻机研发和0.5mm

14、 光刻机产业化推进，同时正在实施其后封装设备产业化基地；中科院光电所开发的用于mems 等领域的厚胶曝光机已形成系列产品， 700 厂也推出了平坦化 mrie设备、超净工作台、质量流量控制器等新产品，苏净集团的“九五”国家重点科技攻关项目“亚微米级集成电路生产微环境系统”通过了国家验收， 西北机器厂开发的 6 英寸匀胶显影系统已在展览会亮相，南光机器厂和北京仪器厂 pvd 和电子束蒸发方面也推出了新品，兰新通信设备集团公司研制的 6 英寸硅片研磨机、抛光机和倒角机等新产品已投放市场，铜陵三佳公司研制的mgp 塑封模，适应了集成电路的封装要求，广州爱斯佩克公司生产的高低温测试设备近年来也取得了良

15、好的业绩。2001 年我国的半导体设备销售额为2 亿人民币，国内市场占有率约为3% 。据悉 2002 年国内半导体设备销售额增长1 倍以上，约 5 亿元左右，国内市场占有率约 5% ，其中 150 毫米（ 6 英寸）及其以下的半导体材料加工设备和后封装设备是主要增长点。据设备工业协会预测， 2003年国内半导体设备市场将增长40% 以上。2000 年以来，我国新建、在建和筹划中的集成电路生产线有10 多条，已经投入的建设资金大约是 30 亿美元， 预计还有 30 多亿美元近期将陆续投入。 这 60 亿美元建设资金的投入意味着对集成电路专用设备的投资在40 亿美元以上。然而在2002 年，国内半

16、导体设备企业的全部销售额仅为 5 亿元。 国内市场的占有率有限， 已引起了政府有关部门和有识志士的关切， 正在寻求发展国产专用设备产业和攻占国内市场主导地位的对策，共谋发展策略，发展民族产业。2.2 国内 ic 设备市场前景随着世界著名 ic 厂商纷纷来华投资建厂，我国集成电路产业已逐步融入了世界大市场。按照上海和北京两市的规划，“十五”期间将建设1520条8英寸及8英寸以上的生产线，预计投资将达 200 亿美元，这也意味着我国半导体集成电路设备市场前景良好。据中国半导体行业协会预测，“十五”期间我国半导体专用设备市场的总需求额将达950 亿元。近两年我国半导体设备的销售增长率都在50% 以上

17、，我国半导体设备行业已经步入快速发展阶段，成为电子专用设备8个专业门类中增长最快的领域之一。在半导体设备方面， 20002002年间国内的市场需求近90 亿美元，相当于前30 年的 3 倍。预计到2005 年间，国内的市场需求仍将达到或超过90 亿美元。今后一段时间，我国集成电路产业将继续保持高速发展的态势。预计从2000 年到 2010 年，累计投资将在200300亿美元以上。按照国内外集成电路发展关系，集成电路产业投资以其年销售额的2530%计算，至i 2010年，我国集成电路产业累计投资3400亿元，至i 2020年，国内集成电路产业累计投资将达 25000亿元。应该说集成电路专用设备在

18、我国正面临着巨大的需求，是一个难得的市场发展机遇，国产集成电路专用设备市场必将快速发展。2.3 半导体和集成电路设备国际市场世界芯片制造巨头英特尔公司2000年总投资60亿美元，比1999年的投资增长了 1倍，主要用于兴建在亚利桑那州的 300mm晶圆生产线。全球最大的半导体代加工厂，台积电（ tsmc） 在2000年投资47亿美元，比1999年的投资额增长了 2倍，主要用于在台南工业园区建造大 直径圆片生产线。美国的德州仪器公司2000年比1999年投资提高45% ,达20亿美元。日本的半导体芯片厂商在 2000年投资67亿美元增强其器件生产能力。韩国三星公司为增强 dram生产能力，200

19、0年的设备投资额超过 20亿美元。所有这些使2000年成为世界半导体制造设备 销售历史丰年。2001年全球半导体设备市场较 2000年下降了 34.7% o在全球芯片市场萎缩的 2002年，又出 现了新一轮投资浪潮，英特尔投资近50亿美元；旧m投资120亿美元建造500道工序全自动化的工厂；德州仪器公司已规划投资40亿美元在达拉斯建造新工厂；台湾的 tsmc公司投资15亿美元；韩国的三星公司投资13亿美元；日本电气公司投资 8亿美元；意法半导体公司投资10亿美元。表1概括了 19952002年世界各地半导体制造设备市场的销售额及占全球市场份额。1的5，eck/年,界备求和鼻港龙 a市场 ff1

20、 s仁42er/qcr.gf kjim立1畸11咐,57归川！丸49bi lit74 iclltla： nuiitl 4jt uhtl 1(11 1 1*7 mm，川m此川律!旭值*上jbjf1 t1ig-皿” i4j4i.3-713 if，1|h mb叫 3191丸i n izi口弗工4*力才汛号uh w3* hpkit i31lb： 二 ik174 fan时艺?a11 414 ji. b加 44300mm晶圆生产线仍是今后促进投资增长的驱动力。这是由于建设1条300mm晶圆生产线约需投资15亿美元。月产3万片256mdram300mm晶圆生产线投资高达16亿美元，月产2万片多层互连铜引线

21、256mdram300mm晶圆生产线投资高达17.8亿美元。目前，设备投资已占总投资的80 90 %。据 semi 预测， 2002 年全球半导体设备市场为 228 亿美元，同比下降19% ，但 2003 年将增长29% ，达到 295 亿美元， 2004 年增长 23% ，销售额达到 362 亿美元。3 发展我国 ic 专用设备的几点建议3.1 国外发展专用设备产业资金和人力技术装备对电子信息产业发展具有很强的制约力，众多有远见卓识的决策者乃至世界各国政府，都把先进的电子工艺制造技术和高度自动化的设备在新世纪的战略模式与技术创新当作重中之重的关注问题，并投入大量的人力物力和资金上的支持。有资

22、料表明，工业发达国家和地区用于研究开发的投资占销售收入的 15% ，而我国仅占 2% ，美国用于电子工艺制造设备的基础研究、应用研究、 开发研究、 生产技术研究四者的投入资金和人力比为 1:5:20:300 。 仅以美国半导体设备为例，为了抢占 21 世纪半导体市场的制高点，美国 mca 高科公司等数家半导体企业在半导体设备上的投资到 2002 年达 580 亿美元。3.2 加快设备开发和攻占市场主导地位的几点建议首先要增强各设备生产企业的开发能力，集中资金建设设备研制单位的关键技术研究实验设施，使设备研制单位真正有能力开发拥有自主知识产权的工艺设备， 缩短产品开发周期， 尽快占领市场。第二， 为了促进我国集成电路企业工艺技术水平的自主升级换代， 寻求一种器件企业与设备企业的合作新机制，器件企业可以参股进行设备开发，且具有首先采用新设备的权力，并提供工艺验证数据和改进完善技术要求，负有新设备新工艺推广普及的义务，共同振兴设备产业。第三，抓住需求市场机遇，与器件工艺厂家合作开发市场需求量大的 ic 专用设备，拓展市场占有率，攻占市场主导地位，这才是市场竞争的核心和经营策略选择