- 2018—2019年中國半導體產業發展藍皮書
- 中國電子信息產業發展研究院編著
- 1993字
- 2024-01-19 15:12:49
四、技術發展
2018年,我國在集成電路設計、制造、封裝測試、裝備、材料等方面取得了一系列新進展,在技術方面與世界先進水平的差距正逐步縮小。
(一)設計業技術發展情況
目前,我國企業在移動智能終端芯片、數字電視芯片、智能卡芯片、人工智能芯片等專用器件市場,CMOS圖像傳感器、MEMS麥克風傳感器、指紋傳感器等通用器件市場發展較好,整體技術達到或接近世界先進水平。移動處理器方面,采用7nm FinFET工藝的海思麒麟980芯片于2018年上市,繼續成為全球主流的高端移動處理器芯片之一。基帶芯片方面,我國企業緊追 5G 應用趨勢,已有海思巴龍5G01芯片、展銳春藤510芯片等支持5G通信協議的國產芯片問世,我國企業邁入了全球 5G 第一梯隊。人工智能芯片方面,除寒武紀等企業外,地平線、百度等公司紛紛推出自家的人工智能芯片,我國人工智能芯片技術正在繼續縮小同國際先進水平的距離。桌面級處理器方面,兆芯2018年推出的ZX-D芯片成為國內首款支持DDR4 CPU的產品,縮短了我國桌面級處理器技術同國際先進水平之間的差距。嵌入式處理器方面,中天微公司 CK系列嵌入式CPU芯片在2018年出貨量超過2億顆,產品成功進入電網等重要物聯網應用市場,如表2-4所示。
表2-4 我國集成電路設計業重點技術發展情況

數據來源:賽迪智庫整理,2019,03。
(二)制造業技術發展情況
目前,我國大陸地區集成電路制造技術仍同以我國臺灣企業臺積電為代表的國際先進水平存在一定距離,先進邏輯工藝同國際領先水平存在 3 代左右技術差距。但是以中芯國際、華力微電子等為代表的企業正在通過快速布局16/14nm 工藝實現先進邏輯工藝的追趕。中芯國際 16/14nm 工藝試產良率于2018年年中達到95%,計劃于2019年實現工藝量產。華力微電子將于2019年年底前量產28nm HKC+工藝,于2020年年底前量產14nm FinFET工藝。我國企業正在存儲器領域實現突破,長江存儲發布了應用于 3D NAND Flash 芯片中的Xtacking 技術,將芯片 I/O 接口速度提升至 3Gbps,和 DDR4 內存相當。公司于2018年量產32層堆棧的3D NAND Flash芯片,計劃于2019年量產64層堆棧的3D NAND Flash芯片,如表2-5所示。
表2-5 我國集成電路制造業重點技術發展情況

數據來源:賽迪智庫整理,2019,03。
(三)封裝測試業技術發展情況
由于我國企業進入行業時間較早、技術研發持續性較好、內資龍頭企業對國外優質標的進行收購等,我國封裝測試技術已經整體達到世界先進水平,部分技術工藝達到世界領先水平。配合我國在生產成本方面的優勢,封裝測試成為全球集成電路產業中最先向我國進行轉移的環節。面向傳統封測技術,因為技術具有不可替代性,所以在新款芯片對傳統封測工藝提出新需求的同時,繼續優化傳統封測技術依然受到主流封測廠商的重視?,F今,包括中小封測廠商在內的我國企業已經全面掌握傳統封測技術,成本、工藝技術差異化是廠商形成市場競爭力的關鍵。面向先進封測技術,在芯片小型化、高密度化的發展趨勢下,先進封測技術是全球主流封測廠商研發的核心。我國先進封測技術由長電科技、通富微電子、華天科技、晶方科技等企業掌握,技術覆蓋 WLP、Fan-Out、Flip Chip、2.5/3D等。伴隨我國封測技術的發展,先進封測技術應用比例不斷提高。整體約 33%產值來自先進封測,對于龍頭企業,先進封測技術為企業貢獻產值比例超過50%。
表 2-6所示為入選 2017年中國半導體創新產品和技術的 IC封裝與測試技術。
表2-6 入選2017年中國半導體創新產品和技術的IC封裝與測試技術

數據來源:中國半導體行業協會封裝分會,2018,08。
(四)裝備業技術發展情況
我國集成電路裝備業雖然以進口為主,在“極大規模集成電路制造裝備及成套工藝”重大專項(02專項)的大力支持下,部分集成電路關鍵裝備已順利通過驗收。目前,我國 12 英寸設備已經實現了部分突破,總體水平達到28nm,刻蝕機、物理氣相沉積、離子注入機、化學機械拋光等 16 種關鍵設備通過生產線驗證并實現銷售。此外,以北方華創、上海微電子裝備、中微半導體和中電各研究所為代表的中國集成電路設備企業,借助國內龐大的市場需求和高速增長的投資需求,國產設備商得以在各生產線實現批量應用并不斷完善。目前,部分國產 12 英寸設備已在生產線實現批量應用,其中刻蝕設備、PVD設備等均有超過50臺的采購量。在刻蝕和PVD等核心設備實現零突破的同時,國產集成電路設備正向 14nm 制程生產線進行突破,北方華創等企業在硅刻蝕、退火、清洗和PVD等領域均已進入實際驗證。
(五)材料業技術發展情況
我國集成電路材料業在“02 專項”支持下成果顯著。在前道制造材料方面,硅片、拋光液、高純化學試劑、電子氣體、靶材、光刻膠、掩膜版、離子源等材料均實現突破,部分材料已經應用到12英寸生產線;在后道封裝材料方面,引線框架、封裝基板、鍵合絲、粘片膠等材料基本可以實現自給且產量規模不斷提升。
由于國內先進工藝、特色工藝和存儲器生產線的陸續投產,集成電路材料市場需求將逐年攀升,企業研發力度也不斷加大。硅片方面,上海新昇、有研半導體、天津中環等都在積極研發12英寸硅片,河北普興、上海新傲、南京國盛等在生產硅外延片。光刻膠方面,蘇州瑞紅等公司已經實現不同用途的正性光刻膠、負性光刻膠突破。
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