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)09-0013-05 1 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。电子信息产业的基础产业是集成电路

2、(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条6英寸线，6条5英寸线，15条4英寸线，共25条。到2002

3、 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。 目前共有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

4、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

5、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条之多，并促进了我国集成电路封装业的发展。 1.1.2 IC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

6、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

7、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33.1%。 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%的需求；到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

8、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0.18 0.13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

9、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%。 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8.6%，中

10、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Applied Material公司执行副总裁Darid Wang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

11、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”、 “909”IC重大工程，先后建起多条国有、中外合资、外商独资IC生产线，这些生产线的兴建和发

12、展，使我国IC设备得以迅速发展。 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

13、.5 mm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好的业绩。 20

14、01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

15、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，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

16、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，到2010年，我国集成电路产业累计投资3400亿元，到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

17、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300 mm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，2000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

18、备市场较2000年下降了 34.7%。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；IBM 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。 300 mm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300 mm晶圆生产线约需投资15亿美元。月产3万片256M DRAM 300 mm晶圆生产线投资高达

19、16亿美元，月产2万片多层互连铜引线256M DRAM 300 mm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 8090。 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

20、持。有资料表明，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的关键。发达国家对我们的技术发展限制永远体现在政府强制限定和先进技术产品高昂的价格两方面，