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完善集成电路产业链 增强核心产业自主性——集成电路“十一五”专项规划解读

完善集成电路产业链 增强核心产业自主性——集成电路“十一五”专项规划解读

http://www.siwenbo.com  2008-1-9

完善集成电路产业链 增强核心产业自主性——集成电路“十一五”专项规划解读
 
2008-01-09



     集成电路产业是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,是信息产业发展的核心和关键。党中央、国务院高度重视集成电路产业的发展,制定并颁布了《鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策》(国发[2000]18号文件)以及《关于进一步完善软件产业和集成电路产业发展政策有关问题的复函》(国办函[2001]51号文件)等一系列政策措施,为我国集成电路产业发展营造了良好的环境。
     “十五”期间,我国集成电路产业进入发展最快的历史阶段。从2000年到2005年,我国集成电路产业销售收入从186亿元提高到702亿元,年均增长30.4%,在世界集成电路产业中的份额从1.2%提高到4.5%,市场规模翻了两番达到3800亿元,占到全球比重四分之一。芯片设计能力达到0.18微米,芯片制造工艺水平达到12英寸0.13微米,光刻机、离子注入机等关键设备取得重要突破。芯片设计业和制造业比重之和与封装测试业的比重之比从2000年的31:69提高到2005年50.9:49.1,产业结构更趋合理。涌现出一批具备较强竞争力的集成电路骨干企业,并形成了以长江三角洲和京津地区为中心的产业集聚区。
     “十一五”期间,我国集成电路产业需要进一步提高自主创新能力,增强竞争力。为促进集成电路产业进一步健康、快速、有序发展,依据《信息产业“十一五”规划》,信息产业部制定了《集成电路产业“十一五”专项规划》(以下简称《专项规划》)。《专项规划》通过回顾“十五”期间我国集成电路产业的发展情况,分析“十一五”期间面临的形势,对发展思路与目标、重点任务和政策措施分别提出了要求,以指导和规范我国集成电路产业按照科学发展观要求,实现可持续发展。为便于行业内外加深对规划理解,更好地贯彻落实规划,现将《专项规划》有关内容说明如下:


  一、关于“十一五”面临的形势
    《专项规划》从技术发展趋势、市场分析、产业环境三个方面分析了我国集成电路产业面临的机遇和挑战。
 (一)技术发展趋势
  未来一段时间,随着设备和材料水平不断提升,集成电路产业链的各个环节的技术水平仍将保持较快发展。在设计方面,随着市场对芯片小尺寸、高性能、高可靠性、节能环保的要求不断提高,高集成度、低功耗的SoC芯片将成为未来主要的发展方向,软硬件协同设计、IP复用等设计技术也将得到广泛应用。在芯片制造方面,随着存储器、逻辑电路、处理器等产品对更高的处理速度、更低的工作电压等方面的技术要求不断升级,12英寸数字集成电路芯片生产线将成为主流加工技术,90纳米、65纳米工艺技术得到大规模应用,45纳米技术也将步入商业化;8英寸及以下芯片生产线将更多地集中在模拟或模数混合集成电路等制造领域。在封装测试方面,球栅阵列封装(BGA)、芯片倒装焊(Flipchip)、堆叠多芯片技术、系统级封装(SiP)、芯片级封装(CSP)、 多芯片组件(MCM)等高密度封装形式将快速发展,高速器件接口、可靠性筛选方法、高效率和低成本的测试技术将逐步普及。在设备和专用材料方面,由于该环节处于集成电路产业链的顶端,其技术进步是直接推动产业链各环节进步的核心动力,12英寸芯片生产线、满足新型封装测试技术重大设备成为开发的主要方向,高K、低K介质、新型栅层材料、SOI、SiGe等新型集成电路材料将快速发展。


  (二)市场分析
  上世纪70年代以来,世界集成电路市场规模呈现了波浪式增长的发展趋势,年均增长率约15%。随着集成电路产业日趋成熟,竞争更加理性,“十一五”期间世界集成电路市场将进入平稳发展阶段,波动趋缓,预计年均增长率约为14%,2010年达到约3000亿美元。
从国内市场看,“十一五”前期国内电子信息整机产业尤其是笔记本电脑、移动通信终端等产品仍将保持较快发展,预计2006、2007年我国集成电路市场规模的增长速度略快于全球,达到约20%的增长率。“十一五”中后期,随着国内电子信息整机市场发展趋稳,我国电子信息产品制造业规模的增长速度将回落至20%以内,集成电路市场增长也将趋缓,增长速度将略高于世界平均水平,年均约15%。按照这种估计,到2010年我国集成电路市场规模将突破8300亿元。在进出口贸易方面,考虑到“十一五”期间我国集成电路产业技术和产业化水平难以满足需求的局面无法得到得到根本扭转,贸易逆差的状况仍将持续呈现。
(三)产业环境
当前,集成电路产业的全球化趋势明显,资源在全球进行配置,跨国企业的改组或并购、分工合作的形式日趋多元化。为了把握集成电路产业转移的机遇,营造良好的发展环境,我国政府适时颁布实施了18号文件和51号文件,设立了集成电路专项研发资金,并不断加强知识产权保护力度,这些政策措施为我国集成电路产业发展营造了较好的氛围和环境。同时,在国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要、科学技术发展中长期规划纲要、2006-2020年国家信息化发展战略等重要文件中均将集成电路作为优先发展的重点领域。国家《进一步鼓励软件产业与集成电路产业发展的若干政策》正在研究制定,这些规划、产业政策的出台将进一步优化国内集成电路产业的发展环境。
同时,我国巨大的市场潜力和日趋完善的产业体系,对世界集成电路制造业、封装测试业以及整机装配业向我转移具有较强的吸引力,但是资金技术密集的设备材料等支撑产业、高端设计和新工艺技术转移步伐则相对滞后。一方面发达国家出于国家竞争战略考虑对集成电路产业的技术扩散设置壁垒,另一方面集成电路产业资金和技术密集型特点决定其发展不仅要求大规模资金的持续投入,还需要技术的不断积累和创新,跨国公司出于维护全球竞争优势考虑对产业转移严格控制。
“十五”的以来,我国集成电路产业虽然实现了快速发展,产业规模和实力有所提升,但与国外先进水平相比,产业规模相对较小、自主创新能力较弱、产业链不完善、技术水平也较落后,在竞争中仍处于劣势。
总的来说,当前我国发展集成电路产业面临的机遇和挑战并存,而且机遇大于挑战。集成电路产业是电子信息产业的核心、基础和战略性产业,建立较为完善和具有竞争力的产业体系是实施信息产业强国战略的必然选择。未来一个时期我国集成电路产业发展的过程中,要善于利用世界集成电路产业转移的机遇,既要重视引进外资企业的先进技术和装备,鼓励企业发展高水平的芯片制造业、封装测试业,更要针对产业链薄弱环节,优先发展芯片设计业,重视材料设备等支撑业的发展,着重提高自主创新能力,开发具有自主知识产权的核心技术和关键装备和材料。
二、关于发展思路与目标
在新形势下,“十一五”我国集成电路产业必须紧紧围绕国家的战略目标,进一步落实科学发展观,以规划引导行业发展,着力自主创新,提升竞争能力,落实产业政策,完善发展环境,协调产业结构,完善产业体系。
    (一)发展思路
    与以往相关规划相比,《专项规划》中最突出的特点就是从打造完善产业链中的角度,结合产业链各环节的特点,提出了我国集成电路产业发展思路。
    1、坚持完善产业链发展。这充分体现了我国在“十一五”期间发展集成电路产业的战略决策,这在以前的集成电路产业规划中是没有的,也进一步体现了科学发展观对《专项规划》中发展思路制定的科学化、措施可操作的要求。通过对国内集成电路产业链中各个环节的现状分析,以及对我们面临的形势认识,结合世界集成电路产业发展的趋势和要求,《专项规划》提出了 “形成以设计业为龙头、制造业为核心、设备制造和配套产业为基础,较为完整的集成电路产业链”的总体思路。发展思路对设计业、制造业以及设备制造和配套产业等产业链各环节的明确定位,有利于指导我国集成电路产业朝着更为合理的结构发展。具体说,就是明确设计业的龙头地位,强调设计业在集成电路产业中的引领作用,将集成电路设计作为优先发展的领域给予重视,希望通过优先发展设计业,既满足国内不断增长的市场需求,同时带动产业链的整体发展。以制造业为核心就是考虑到制造业投资规模大,技术门槛高,整体带动性强,处于产业链的中游位置,是完善产业链的关键。设备制造和配套产业是完善产业链的必要环节,也是提高我国集成电路产业链竞争力的基础,没有设备和材料产业支撑,我国集成电路产业仍将受制于人。
    2、强调自主创新能力。“十五”期间我国集成电路产业实现起步,并初具规模,为下一步发展奠定了基础,培育出一批具备一定竞争能力的企业。但应该看到我国集成电路产业自主创新能力还相对薄弱,无论研发实力、知识产权拥有程度,还是市场控制力都不强。在今后的五到十年,我们要着重提高自主创新能力,尤其要壮大作为产业发展龙头的芯片设计业,要注重与整机的衔接,选择涉及国家安全和量大面广的集成电路产品作为重点突破,培育一批具有较强自主创新能力的骨干企业。芯片制造业在重视现有生产线的升级改造、工艺技术的研究开发的同时,积极发展IDM模式,鼓励骨干企业通过不断提升改造,逐步发展壮大为具有国际竞争实力的大公司,这是我国提升集成电路产业竞争实力的一条重要途径。当然,建立IDM模式公司的难度很大,技术和资金门槛很高,发展我国的IDM公司是一个渐进的过程,不会一蹴而就,对此我们应该有清醒的认识。封装测试业要巩固现有优势,继续加快技术进步和设备更新,实现技术水平和产业规模升级。材料装备等支撑业要加强基础技术研究,逐步掌握核心技术,形成产业支撑。通过产业链上各环节的创新能力提升,努力形成具有自主知识产权和国际竞争力的自主可控的集成电路产业。
    3、进一步引导产业聚集。 “十五”以来,长三角、京津冀、珠三角等区域集成电路产业发展呈现出明显的集聚和辐射带动效应。产业集聚不仅有利于完善地区产业链,降低生产和物流成本,而且有利于促进上下游企业间的技术合作,有效缩短研发周期,提高企业的市场竞争力。   
(二)发展目标
    结合发展思路的要求,在综合分析各方面因素的基础上,《专项规划》提出了由主要经济指标、结构调整目标、技术创新目标等三个方面构成的集成电路产业发展目标体系。
    主要经济指标。主要选择了几个最能体现产业状况的指标,突出了产业总体规模、增长速度、在世界集成电路产业中的比重、我国的集成电路产业自给能力等四个方面。2005年我国生产集成电路266亿块,销售收入为702亿元,“十五”期间我国集成电路销售收入的平均增长速率约为30.4%。根据不完全统计,目前我国在建和拟建的12英寸集成电路芯片生产线5条,8英寸生产线5条,预计总投资超过100亿美元。“十一五“期间,预计我国集成电路产业规模仍将保持较快增长,复合增长率保持在25~30%,2010年我国集成电路产量将增长到800亿块,销售收入约3000亿元。相对于世界集成电路市场14%的年均增长率,我国国内集成电路产业销售收入占世界集成电路市场份额将由“十五”末的4.5%提升到约10%。关于产品自给的比例,预计随着国内芯片设计技术和能力的不断提高,集成电路自给比例将从“十五”末的16%提高到2010年约30%。
    结构调整目标。为促进产业链的协调发展,《专项规划》确定了结构调整目标。主要基于以下考虑:芯片设计是集成电路产业的龙头,也是集成电路产业附加值最高的部分,优先发展集成电路设计业就是要提高设计业在整个产业中的比例。随着政策环境进一步宽松,扶持力度进一步加大和市场的牵引,“十一五”期间芯片设计业的增长速度将快于制造业和封装测试业的增长速度,而且随着“十一五”中后期制造业和封装测试业产能扩张趋于稳定,设计业在整个产业中的比重还将进一步提高,并逐渐趋向于一个比较适当的比例。因此,对将芯片设计业、芯片制造业和封装测试业的比重关系将会由2005年的17.7%、33.2%、49.1%提高到2010年的23%、29%、48%是可能的。
    技术创新目标。芯片设计业的快速发展,必将促进国内集成电路技术的进步,并开发出一批适应国内市场需求的核心芯片,然而考虑到设计平台工具开发和设计技术的制约,“十一五”我国主流设计水平还会比世界同期落后一代以上。在芯片制造业领域,考虑到芯片制造工艺技术和市场需求,《专项规划》将芯片制造业的目标设定在12英寸生产线,加工线宽达到90纳米以下,力图进一步缩小和世界先进水平之间的差距。封装测试领域,主要考虑是结构调整和技术升级,要进一步加强先进封装能力的建设,使国内封装测试业的技术水平达到国际主流,多种新型封装形式能实现规模生产。在关键设备和材料领域,以实施国家重大科技专项为契机,关键设备等支撑业也将有突破性进展,目前我国已经在8英寸及其以下的光刻机、刻蚀机、离子注入机等一批关键技术设备上实现突破,到“十一五”末实现12英寸部分关键技术设备、材料的国产化是有可能的。
三、关于重点任务
根据发展思路与目标,《专项规划》提出共性技术研发和公共服务平台建设、产品开发、芯片制造与封装测试能力、支撑产业发展、产业园区建设等四项“十一五”集成电路产业发展的重点任务。
(一)加快集成电路共性技术研发和公共服务平台建设
集成电路是资金、技术和人才密集型行业,自主创新能力的提升需要集中各方面的资源,超前部署,跟踪前沿技术,集中投入。《专项规划》提出要调动国家、企业、高校和研究机构、社会等多方面的力量,选择有基础、有实力的集成电路产业密集区域建立集成电路研发中心。共性技术研发平台的建设要按照市场需求,面向产业化发展,以企业形式运作,形成产学研用相结合的研究开发模式,重点研究开发集成电路产业的前沿技术和发展热点,如SOC等产品设计、纳米级工艺制造、先进封装与测试等共性关键技术,逐步积累技术开发能力,培养人才,为行业提供技术咨询和服务,增强全行业的自主创新能力。
    考虑到国内集成电路产业尤其是设计业,小企业数量多,资金投入能力有限,单一企业建立测试验证环境难度大。为促进国内集成电路产业的发展壮大,培育优势骨干企业,将在产业聚集区域积极建设提供产品开发和测试环境的公共服务平台,为企业在EDA设计工具、IP核、产品评测等方面提供便捷、高效的服务,一方面有利于帮助企业解决可以克服集成电路产业发展中面临的资金、技术瓶颈,另一方面也有利于减少重复建设,降低企业开发成本,最终形成我国集成电路产业发展的良好环境。
(二)重点支持量大面广产品的开发和产业化
    从国内集成电路产业规模、技术水平和研发能力的实际出发,微处理器和微控制器、存储器等高端产品领域技术和资金门槛高,短期国内企业难以突破。这种情况下,如何发展我国集成电路设计业?“十五”发展实践告诉我们:应紧紧依靠我国消费市场和整机配套的规模优势,抓住产业升级换代的新机遇,面向国际国内两个市场,特别是国内市场,选择数字音视频信源/信道芯片、图像处理芯片,移动通信终端基带芯片、信息安全芯片等一些面向整机配套的量大面广的专用集成电路为突破口,开发一批具有自主知识产权的产品,坚持从中低端向高端推进,从外围走向核心。大唐微电子、杭州士兰微等优秀的国内IC设计公司的成功证明了这一点。坚持这样的道路不仅能逐步促成一批拥有核心技术、具备国际竞争力企业的成长,从长远来看更是提高我国集成电路自主性的重要途径。
   (三)增强芯片制造和封装测试能力
   “909”工程是我国在90年代为促进集成电路产业发展实施的一项重大工程。经过十年的发展,华虹集团已成长为我国骨干集成电路企业,也是我国自主发展集成电路的主力军,在前工序生产线和集成电路设计能力建设和发展方面取得很大成就,为打破国外集成电路技术封锁、保证涉及国家安全和国计民生的芯片制造安全做出了突出贡献。随着世界集成电路产业工艺技术不断升级,“909”工程升级改造对于保持我国集成电路产业竞争力,维护国家经济安全具有重要意义。
    经过“十五”的发展,我国集成电路芯片制造领域基本形成了以代工模式为主的发展格局。从全球发展情况看,世界集成电路的龙头企业大多走的是IDM的发展道路,就是企业拥有设计、制造和销售,如Intel公司。我国台湾地区的集成电路企业普遍采用了代工模式,就是专注于芯片制造,为设计企业提供制造服务,如台积电公司。“十一五”期间,为更好地服务于国内外市场,满足国内集成电路市场持续快速增加的需求,我国在增强新一代芯片加工线生产能力的同时,要鼓励IDM模式的骨干企业发展,促进设计业与制造业的协调互动发展。发展IDM模式,对于满足我国多元化的市场需求,特别是发展壮大自主可控的集成电路产业有着深远的战略意义。
    在芯片制造能力建设方面,要重点发展12英寸、90纳米及以下技术的生产线,同时兼顾8英寸芯片生产线的建设,确保在供给量上满足不同层次的市场需求。对于6英寸及以下的生产线,要注意把握市场动态,在继续满足低端市场需求的同时,积极开发模拟电路、数模混合电路等产品。
    我国封装测试业已形成了较大的产业规模,培育了长电科技、天水华天等一批具有较强竞争力的企业。“十一五”期间封装测试业应重点提升产品档次,满足集成电路产业的技术进步,大力发展先进的BGA、PGA、CSP、MCM、SIP等先进封装技术,提高测试技术和水平,继续保持竞争优势。
    (四)突破部分专用设备仪器和材料
    目前,我国已经具备了6英寸及其以下生产线装备的生产能力,部分设备达到8英寸工艺技术要求,与国际水平相比,整体技术差距依然很大,目前,国12英寸生产线的所有设备和8英寸的绝大部分设备依赖进口,国内集成电路装备制造业对产业支撑能力十分有限。分析全球集成电路产业强国,美国、日本都拥有很强的装备制造产业。因此,要从根本上提升集成电路产业,必须培育我国自主的装备制造业。“十一五”要充分利用前期工作的经验,以实施重大科技专项为突破口,在8~12英寸集成电路生产设备,包括光刻机、刻蚀机、离子注入机、平坦化设备、掺杂设备、快速热处理设备,划片机、键合机、硅片减薄机、集成电路自动封装系统等关键装备方面加大研发投入,并努力实现产业化。
    我国在集成电路关键材料方面基础还相当薄弱。“十一五”期间,要加大对外开放力度,通过引进消化吸收,逐步建立关键材料产业体系。努力实现12英寸硅抛光片和8~12英寸硅外延片、锗硅外延片、SOI材料、宽禁带化合物半导体材料、光刻胶、化学试剂、特种气体、引线框架等关键材料的国内配套,并逐步实现自给。
    (五)推进重点产业园区建设
    集成电路是一个高投入、高风险、高回报的行业,对配套环境要求较高,不宜遍地开花。“十五”时期,信息产业部认定的北京、天津、上海、苏州、宁波等国家集成电路产业园在促进我国集成电路产业发展方面显示出了较强的集聚带动效应,为形成产业链体系和规模化的产业集群发挥了重要作用。“十一五”应充分发挥这些园区的辐射带动作用,继续引导有实力的企业进入产业园区,不断补充、丰富、完善和加强产业链建设,由园区的骨干企业作龙头,带动和盘活区域产业,增强园区产业链上下游企业间的互动配合,形成具有竞争实力的产业集群,同时园区还要加强和完善配套服务设施,不断完善公共技术和服务平台,为园区的企业和人才提供良好的生活环境和发展环境,提高园区竞争力,从而推动我国集成电路产业区域规模化壮大和快速发展。
四、关于政策措施
    《专项规划》坚持务实发展的基本理念,从政策制定、资金投入、外资利用和人才培养等四个方面提出了具体的政策措施。
    加快政策推出。18号文件和51号文件的发布,对“十五”期间我国集成电路产业快速发展、产业规模跻身世界前列起到了巨大的推动作用。当前我国集成电路产业已经进入一个新的发展阶段,需要营造长期稳定的法规环境,产业政策法制化已迫在眉睫。“十一五”国家将研究制定《软件与集成电路产业发展促进条例》。同时,在现有工作的基础上,加快出台《关于进一步鼓励软件产业和集成电路产业的若干政策》,保持对集成电路行业的支持力度,增强企业发展信心,构建更加完善的集成电路产业政策环境。
    加大投入力度。我国集成电路产业自主创新能力不足和技术水平相对落后,必须持续加大资金投入力度,鼓励企业研究开发自主知识产权的核心技术,推动产业发展。要进一步发挥集成电路专项研发资金对行业技术进步的促进作用,研究设立“国家集成电路产业发展基金”,对集成电路关键技术和产品的研发和产业化给予支持。同时,要组织实施好集成电路重大工程和重大科技专项,这对于行业发展具有重要作用。
    提高利用外资水平。我国集成电路的发展经验表明,坚持对外开放战略,积极吸引外资是解决资金瓶颈、加快技术进步、提升行业整体水平的重要途径。我国现有的8英寸和12英寸生产线绝大部分是外商投资建设的,“十五”期间,仅芯片制造领域国内利用外资总额就超过150亿美元,外商不仅带来了资金,还带来了技术、人才和管理。“十一五”我们必须继续坚定不依地走对外开放地发展道路,不断提高利用外资的水平和能力,完善政策环境、投资环境和人才环境,吸引有实力的跨国公司在国内建立研发中心、生产中心、运营中心,带动国内集成电路产业在企业管理、市场开拓、人才培养等方面的成长。
    加强人才培养。人才是产业发展的关键,而对国内产业发展旺盛的市场需求,目前国内微电子人才培养机制尚不能适应产业发展的需要,人才培养方面过多侧重于研究型人才的培养,市场需求量大的技术开发型和职业技术型人才供给不足。因此,要构建面向多层次的微电子人才梯队培养的教育培训体系。同时要重点培养国际化的、高层次、复合型集成电路人才,努力引进海外优秀集成电路人才,并为这些人才创造公平、有利、宽松的各种环境,鼓励他们为我国集成电路产业的发展做出更多的贡献。


  集成电路产业作为信息产业的基础和核心,是关系到国民经济和社会发展全局的战略性产业,在推动经济发展、社会进步、提高人民生活水平以及保障国家安全等方面都发挥着重要作用。经过全行业的长期不懈努力,“十五”我国集成电路产业实现较快发展,但总体看还相对落后。“十一五”期间,只要全行业齐心协力,锐意创新,克服困难,我们完全有可能推动集成电路产业再上新台阶。

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