《電子技術(shù)應(yīng)用》
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中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展演變研究

2010-09-20

1956年,經(jīng)過(guò)幾年的恢復(fù)建設(shè)中國(guó)工業(yè)逐步走上正規(guī),但當(dāng)時(shí)電子工業(yè)在中國(guó)基本還是一片空白,為此,我國(guó)提出“向科學(xué)進(jìn)軍”,根據(jù)國(guó)外發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的進(jìn)程,國(guó)務(wù)院制訂了“十二年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃”明確了中國(guó)發(fā)展半導(dǎo)體的決心。這是中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初始階段,即分立器件發(fā)展階段,時(shí)間跨度從1956~1965年,歷時(shí)十年,從半導(dǎo)體材料開(kāi)始,依靠自力更生研究半導(dǎo)體器件。典型的代表為1957年北京電子管廠通過(guò)還原氧化鍺,拉出了鍺單晶,之后,我國(guó)技術(shù)人員依靠自身技術(shù)開(kāi)發(fā),相繼研制出鍺點(diǎn)接觸二極管和三極管,隨后1959年在天津四十六所利用直拉法拉制出中國(guó)第一顆實(shí)用直拉硅單晶,1962年又研發(fā)了砷化鎵(GaAs)單晶,同年,我國(guó)研究制成硅外延工藝,并著手研究開(kāi)發(fā)照相制版、光刻工藝。隨著我國(guó)在半導(dǎo)體材料研究取得一些列成就,半導(dǎo)體器件研究的進(jìn)程也開(kāi)始加快,為此,中國(guó)科學(xué)院于1960年在北京建立了中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所,同年在河北省石家莊建立了工業(yè)性專業(yè)研究所,即現(xiàn)在的河北半導(dǎo)體研究所。到了上個(gè)世紀(jì)60年代初,中國(guó)半導(dǎo)體器件開(kāi)始在工廠生產(chǎn)。通過(guò)十年的發(fā)展,半導(dǎo)體這門(mén)新興的學(xué)科在中國(guó)由一批歸國(guó)半導(dǎo)體學(xué)者帶領(lǐng),完全依靠自身的力量,將半導(dǎo)體從課堂和實(shí)驗(yàn)室發(fā)展到實(shí)驗(yàn)性工廠和生產(chǎn)型工廠。

從零開(kāi)始踏上集成電路產(chǎn)業(yè)征程

中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)始于1965年,在集成電路初始發(fā)展階段的15年中,中國(guó)依靠自己的力量,于1965年12月由河北半導(dǎo)體研究所鑒定了第一批半導(dǎo)體管,并在國(guó)內(nèi)首先鑒定了DTL型數(shù)字邏輯電路,1966年底,在上海元件五廠鑒定了TTL電路產(chǎn)品,這些小規(guī)模雙極型數(shù)字集成電路主要以與非門(mén)為主,還有與非驅(qū)動(dòng)器、與門(mén)、或非門(mén)、或門(mén)、以及與或非電路等。這一系列的進(jìn)展標(biāo)志著中國(guó)已經(jīng)研制出了自己的小規(guī)模集成電路。1968年,組建國(guó)營(yíng)東光電工廠即878廠、上海無(wú)線電十九廠,并于1970年建成投產(chǎn)。進(jìn)入七十年代,全國(guó)掀起IC企業(yè)建設(shè)熱潮,僅七十年代初全國(guó)就建成了四十多家集成電路生產(chǎn)工廠,盡管取得了一些成就,但由于受到文革的影響,再加上閉門(mén)造車和國(guó)外封鎖,中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)與國(guó)外差距逐漸拉大,而此時(shí)美國(guó)已經(jīng)進(jìn)入超大規(guī)模(VLSI)時(shí)代。

改革開(kāi)放使中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)獲得生機(jī)

中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展是從改革開(kāi)發(fā)以后開(kāi)始的,1982年10月,為了加強(qiáng)中國(guó)計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路的的發(fā)展,國(guó)務(wù)院成立了“電子計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路領(lǐng)導(dǎo)小組”,制定了我國(guó)IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,提出“六五”期間要對(duì)半導(dǎo)體工業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造,并于1983年確立了“建立南北兩個(gè)基地和一個(gè)點(diǎn)”。其中,南方基地是以江蘇、上海、浙江為主,北方基地則以北京為主。在改革開(kāi)放的條件下,全國(guó)有33個(gè)單位不同程度的引進(jìn)了各種IC設(shè)備,共引進(jìn)了約24條線的設(shè)備,但全行業(yè)存在重復(fù)引進(jìn)和過(guò)于分散的問(wèn)題,其中大部分為淘汰的3英寸及少量的4英寸生產(chǎn)線,而此時(shí)國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始了6英寸和8英寸硅片的規(guī)模化生產(chǎn)。介于中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題,電子部先后兩次分別在廈門(mén)和無(wú)錫召開(kāi)IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略討論會(huì),并確立了1989年—1995年產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略:加速基地建設(shè),形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn),注重發(fā)展專用集成電路,加強(qiáng)科研和支撐條件,振興中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)。根據(jù)這個(gè)戰(zhàn)略,明確集中力量,重點(diǎn)建設(shè)華晶集團(tuán)公司、華越微電子有限公司、上海貝嶺微電子制造有限公司、上海飛利浦半導(dǎo)體公司、首鋼日電電子有限公司五個(gè)主干企業(yè),并于1990年開(kāi)始,部署國(guó)家集成電路重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目。

中國(guó)半導(dǎo)體發(fā)展歷史上著名的908工程和909工程正是始于這個(gè)時(shí)期。908工程是1990年8月由機(jī)電部提出并于1992年獲得國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)實(shí)施。該項(xiàng)目于1995年開(kāi)始建設(shè)6英寸晶圓生產(chǎn)線,在1998年1月通過(guò)對(duì)外合同驗(yàn)收后,與香港上化公司合資成為國(guó)內(nèi)一條集成電路Foundry生產(chǎn)線。908工程的建成投產(chǎn)使國(guó)內(nèi)集成電路生產(chǎn)技術(shù)水平由2-3微米提高到0.8-1微米。1995年底,國(guó)務(wù)院又開(kāi)始決策實(shí)施“909工程”,其內(nèi)容是建設(shè)一條8英寸、0.5微米技術(shù)起步、月加工2萬(wàn)片的超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)線以及若干家IC設(shè)計(jì)企業(yè),其主體為上海華虹集團(tuán)。雖然“909”工程面對(duì)了一路坎坷,但作為國(guó)家發(fā)展微電子產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)工程,“909”工程帶動(dòng)了上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并未后來(lái)中國(guó)發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提供了重要的指示作用。

政策保障、市場(chǎng)導(dǎo)向助推中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展

在1990年以前,中國(guó)發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主要以國(guó)家投資為主,隨著對(duì)外開(kāi)放的不斷深入,以及中國(guó)巨大的市場(chǎng)需求,國(guó)外半導(dǎo)體巨頭紛紛來(lái)華合資或獨(dú)資建立集成電路企業(yè),國(guó)內(nèi)集成電路行業(yè)的投入規(guī)模迅速擴(kuò)大,外資所占的比重也逐步上升。2000年6月,在廣泛調(diào)查研究和征求意見(jiàn)的基礎(chǔ)上,18號(hào)文件和51號(hào)函從鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、稅收減免、投資優(yōu)惠、進(jìn)出口政策、加速設(shè)備折舊、支持研究開(kāi)發(fā)、加強(qiáng)人才培養(yǎng)、鼓勵(lì)設(shè)備本地化以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等多個(gè)方面對(duì)國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了諸多優(yōu)惠政策。受此鼓舞,國(guó)內(nèi)集成電路領(lǐng)域掀起了一輪前所未有的投資熱潮,其中芯片制造業(yè)有中芯國(guó)際、宏力半導(dǎo)體、和艦科技、臺(tái)積電、海力士-意法等多個(gè)大型投資項(xiàng)目,封裝測(cè)試業(yè)則有Intel、Infineon、Freescale、ST、Samsung、Renesas、Fairchild等國(guó)際半導(dǎo)體巨頭在中國(guó)開(kāi)工建廠。在此期間,中國(guó)IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)也取得了飛速發(fā)展,2000-2003年間國(guó)內(nèi)從事IC設(shè)計(jì)的企業(yè)數(shù)量從不足百家暴增到460家左右,涌現(xiàn)出了大批年產(chǎn)值規(guī)模上億的企業(yè),其中珠海炬力、中星微、展訊通信等相繼在海外成功上市。到2007年,國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到411.7億塊,銷售額達(dá)到1251.3億元,分別是1997年產(chǎn)量和銷售額的24.5倍和23.8倍。中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)由1997年不足世界集成電路產(chǎn)業(yè)總規(guī)模的千分之六提高到2007年的百分之八。目前,中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了IC設(shè)計(jì)、芯片制造、封裝測(cè)試三業(yè)及支撐配套業(yè)共同發(fā)展的較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈格局。

外部壓力持續(xù)增大面臨挑戰(zhàn) 產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈加大本土企業(yè)發(fā)展壓力

集成電路產(chǎn)業(yè)作為國(guó)際化的產(chǎn)業(yè),其競(jìng)爭(zhēng)也一直呈現(xiàn)國(guó)際化的特征。多年以來(lái),中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局一直呈現(xiàn)國(guó)有和外資企業(yè)平分天下的態(tài)勢(shì)。但近幾年來(lái),隨著外資和民間資本加速進(jìn)入國(guó)內(nèi)集成電路行業(yè),以上產(chǎn)業(yè)格局正在發(fā)生根本性的改變,其總的趨勢(shì)是外資企業(yè)開(kāi)始占據(jù)主體地位,民營(yíng)企業(yè)也開(kāi)始發(fā)揮舉足輕重的作用。在芯片制造和封裝測(cè)試領(lǐng)域,中芯國(guó)際、宏力半導(dǎo)體、和艦科技、INTEL(上海、成都)、Infineon(蘇州)等投資新建項(xiàng)目均為外資企業(yè),目前外資企業(yè)在芯片制造和封裝測(cè)試銷售收入中所占比重已經(jīng)超80%,這對(duì)國(guó)內(nèi)尚處于幼小階段的本土企業(yè)來(lái)說(shuō)無(wú)疑意味著巨大的競(jìng)爭(zhēng)壓力。與制造業(yè)不同,IC設(shè)計(jì)業(yè)目前仍由華大、大唐、國(guó)微等國(guó)有設(shè)計(jì)公司占據(jù)主導(dǎo)地位。但杭州士蘭、中星微電子等一批民營(yíng)設(shè)計(jì)公司已經(jīng)崛起、而國(guó)際半導(dǎo)體企業(yè)也開(kāi)始大量在華投資設(shè)立研發(fā)中心。Infineon、ST、Micron、Altera等公司在2004年都在中國(guó)設(shè)立了IC設(shè)計(jì)中心。目前這些跨國(guó)公司主要是看中中國(guó)豐富的人力資源和低廉的人力成本,其業(yè)務(wù)模式也都是承接母公司的設(shè)計(jì)任務(wù)。但隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的發(fā)展,這些設(shè)計(jì)中心也必將面向本地市場(chǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和服務(wù)。這又將與本土IC設(shè)計(jì)企業(yè)形成爭(zhēng)奪市場(chǎng)、爭(zhēng)奪資源的局面,從而對(duì)國(guó)內(nèi)集成電路自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的形成構(gòu)成挑戰(zhàn)。

產(chǎn)業(yè)鏈銜接不暢阻礙產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展

中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)近幾年一直呈現(xiàn)“大進(jìn)大出”的現(xiàn)象——市場(chǎng)所需的產(chǎn)品80%以上依賴進(jìn)口,而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品又有近80%供出口,究其原因,國(guó)內(nèi)集成但路產(chǎn)業(yè)鏈之間的嚴(yán)重脫節(jié)是產(chǎn)生這一怪現(xiàn)象的直接原因。在設(shè)計(jì)業(yè)方面。雖然目前中國(guó)已經(jīng)具備了龐大的集成電路市場(chǎng)需求,但是面對(duì)如此巨大的市場(chǎng)國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)企業(yè)為整機(jī)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行配套的情況卻不盡人意,市場(chǎng)所需的產(chǎn)品仍主要需要大量進(jìn)口。究其原因,除技術(shù)差距外,渠道的欠缺更是重要的原因。目前由包括港、澳、臺(tái)在內(nèi)的外商獨(dú)資/合資在華設(shè)立的企業(yè)構(gòu)成了市場(chǎng)需求得主體。在這樣的市場(chǎng)格局下,國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)企業(yè)要進(jìn)入這些整機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的采購(gòu)體系,不僅需要接受嚴(yán)格的企業(yè)資質(zhì)認(rèn)證,經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的產(chǎn)品檢測(cè)認(rèn)證,更要面對(duì)來(lái)自全球各大半導(dǎo)體廠商面對(duì)面的激烈競(jìng)爭(zhēng),這對(duì)于尚處于起步階段的國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)企業(yè)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是巨大的挑戰(zhàn)。在制造業(yè)領(lǐng)域,由于出口退還17%的增值稅。而內(nèi)銷則要征收17%的增值稅。在這樣巨大的稅收差別下,各有關(guān)集成電路企業(yè)都在盡可能將產(chǎn)品出口到境外以獲取出口退稅的優(yōu)惠。此外,由于在成品出口的情況下,采用進(jìn)料加工和來(lái)料加工裝配的貿(mào)易方式進(jìn)口的原材料(包括元器件)不征收進(jìn)口環(huán)節(jié)增值稅,因而眾多國(guó)內(nèi)企業(yè)都采用將芯片出口到境外的相關(guān)公司以獲取出口退稅,該公司再將芯片以來(lái)料加工或來(lái)料加工裝配的方式賣給國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)行封裝以免除芯片的進(jìn)口環(huán)節(jié)增值稅,封裝后的芯片再以同樣的方式出口再進(jìn)口到國(guó)內(nèi)整機(jī)生產(chǎn)企業(yè),而整機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品則最終出口。這一過(guò)程被形象的比喻為“體外循環(huán)”。雖然有關(guān)國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈斷裂的現(xiàn)象已經(jīng)引起了國(guó)家有關(guān)方面的高度重視,并正在著手制定相應(yīng)的對(duì)策。但考慮到造成這一現(xiàn)象的諸多深層次矛盾難以在短期之內(nèi)得到根本解決,因此這一現(xiàn)象還將長(zhǎng)期存在,其對(duì)國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展所帶來(lái)的負(fù)面影響也將持續(xù)相當(dāng)一段時(shí)間。

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