1、 1.1 发展基础：半导体产业的发展基础是 20 世纪上半叶的真空管电子学、无线电通信、机械制表机和固体物理。放大电子信号的三极真空管是由 Lee De Forest 于 1906 年发明的，三极管由三个部件构成，在一个抽空气体的玻璃容器中分别封入两个电极和一个栅极。为了使部件不被烧毁，同时还要保证电子能够在电极间传输，必须用真空。Forest 申请了专利并将他的真空管发明命名为音频管。因为他认为这项发明对于声音的放大和再生有一些潜力。后期真空管已经变成现代收音机、电视机以及整个电子学领域的主要电子器件，一直延续到 20 世纪 50 年代。人类对于数据计算一直有着坚持不懈的追求，第一台真正的计
2、算机是著名科学家帕斯卡（B.Pascal）发明的机械计算机。 帕斯卡 1623 年出生在法国一位数学家家庭，他三岁丧母，由担任着税务官的父亲拉扯他长大成人。从小，他就显示出对科学研究浓厚的兴趣。19 岁那年，他发明了人类有史以来第一台机械计算机。帕斯卡的计算机是一种系列齿轮组成的装置，外形像一个长方盒子，用儿童玩具那种钥匙旋紧发条后才能转动，只能够做加法和减法。然而，即使只做加法，也有个“逢十进一”的进位问题。聪明的帕斯卡采用了一种小爪子式的棘轮装置。当定位齿轮朝 9 转动时，棘爪便逐渐升高；一旦齿轮转到 0，棘爪就“咔嚓”一声跌落下来，推动十位数的齿轮前进一档。1890 年:美国人口普查部门
3、希望能得到一台机器帮助提高普查效率。赫尔曼.霍尔瑞斯借鉴前人的发明，用穿孔卡片存储数据，并设计了机器。结果仅用 6 周就得出了准确的人口统计数据（如果用人工方法，大概要花 10 年时间）。1896 年:Herman Hollerith 创办了 IBM 公司的前身。在第二次大战期间由宾夕法尼亚大学将真空管用于第一台电子计算机 ENIAC（电子数字积分与计算器）。ENIAC 重达 50 吨，占地 300 平方米，需要 19000 只真空管，并使用相当于 160 个灯塔的电量。那个时代的真空管不但昂贵而且不稳定。运行的要求是严格控制电流和电压在一个小范围内，以降低真空管的损坏率，并连接小灯泡在面板上
4、，以便快速找出不良的管子。ENIAC 除了体积大之外，它的主要缺点就是可靠性差以及耗电量大，由于真空管会烧毁，因此寿命有限，为了迎合迅速发展的电子市场的需求，需要体积更小，耗电更省以及可靠性更高的电子器件。二战后，贝尔电话实验室的科学家一致努力研究固态硅和锗半导体晶体的特性。当代的半导体产业是伴随着 1947 年 12 月在贝尔电话实验室的固态晶体管的发明而诞生的，晶体管提供了真空管同样的电功能，同时具有尺寸小、无真空、可靠、重量轻、发热小和功耗低等优点。发明这种器件的三名科学家被授予 1956 年的物理学诺贝尔奖。这一发明开启了以固体材料和技术为基础的现代半导体产业。1.2 集成电路诞生：半
5、导体这一名称的来源由于半导体材料有时是电的导体有时是非导体。半导体产业迈进的重要一步是将多个电子元件集成在一个硅衬底上。被称为集成电路或简称 IC。它是由 1958 年仙童半导体公司的罗伯特.诺伊斯和德州仪器公司的杰克.基尔比分别独立发明的。在一块集成电路上可以制造许多不同的半导体器件，如晶体管、二极管、电阻和电容，它们被连成一个有确定功能的电路。在一片硅片上芯片数的不同取决与产品的类型和每个芯片的尺寸，芯片尺寸改变取决于在一个芯片集成的水平。芯片的直径多年来一直在增大，从最初不到 1 英寸到现在常用的 12 英寸，正向 18 英寸进行转变。如果一片硅片上有更多的芯片，制造集成电路的成本就会大
6、幅度降低。从 IC 产品技术档次来看，硅圆片尺寸越大、芯片加工线宽越小，它的技术水平就越高。因为加工线宽越小、存储电路容量越大。但是对于更多类的电路而言，不同加工线宽的设计、工艺水平对应不同的产品门类。6 英寸线主要对应于加工 1.20.35 微米的产品，8 英寸线对应于加工 0.50.13 微米的产品。12 英寸线对应加工 0.13 微米10 纳米的产品。目前 18 英寸设备及工艺已在研发之中，预计在 2018 年左右会投入少量生产。1.3 摩尔定理：1964 年，半导体产业的先驱者和英特尔公司的创始人戈登摩尔预言一块芯片上的晶体管数量大约每隔一年会翻一翻，后来在 1975 年被修正为每 1
7、8 个月翻一番，这就是业界著名的摩尔定律。对摩尔定律的关键贡献是加工硅片的能力通过减少器件的特征尺寸以及每一代新产品增加芯片上晶体管数量来实现的。多年来摩尔定理一直精确的验证的集成电路产业的发展，并为产业的发展指明方向。很少有其他的产业能在这么多年一直延续着这个标准。也带来集成电路产业惊人的发展。伴随着集成电路产业的发展，提高芯片性能、提高芯片可靠性和降低芯片成本一直是产业追求的目标。不过近期业内都在谈论后摩尔时代，2010 年，国际半导体技术发展路线图 ITRS）发现集成电路晶体管数量增长放缓的证据，并预计从 2010 年开始将需要 3 年时间（即到 2013 年底）晶体管数量才能增加一倍。
8、摩尔定律所预言的集成电路晶体管增长速度已经放缓，因为它总是和经济发展情况相关。1.4 发展现状：以微处理器为例，1971 年，英特尔公司推出了世界上第一款微处理器 4004，这是第一个可用于微型计算机的四位微处理器，它包含 2300 个晶体管。随后英特尔又推出了 8008，由于运算性能很差，其市场反应十分不理想。1974 年，8008 发展成 8080,成为第二代微处理器。8080 作为代替电子逻辑电路的器件被用于各种应用电路和设备中，之后又出现 286，384，486，奔腾等多种微处理器。目前市场上主流英特尔 Haswell 处理器，具有四核心、GT3e 核显加缓存。处理器 260 平方毫米
9、、缓存 77 平方毫米。处理器本身集成了大约 17 亿个晶体管，但缓存用了多少目前尚未公开。苹果的 iPhone 6 使用了全新的 A8 处理器，这是继 A7 之后苹果第二款 64 位处理器，使用了 TSMC 的20nm 工艺。A8 处理器的晶体管数量高达 20 亿，是 A7 的两倍，而核心面积比 102mm2 的 A7 还缩小了13%，A8 晶体管密度比 Intel 22nm 3D 晶体管工艺的 Haswell 处理器还要高。体现了更低的耗电、更快的速度和更多的功能。2.1 工艺流程从整个集成电路的产业链来讲，首先是用户的需求通过 IC 设计，包括逻辑设计，电路设计和图形设计，之后用于集成电
10、路的芯片制造。集成电路的芯片制造又称为前工序制造，这主要为了和后工序的封装测试区分。前工序包括光刻、刻蚀、离子注入、化学汽相淀积、金属化、氧化扩散等工序进行多次重复加工，右侧的图形是加工后的芯片的剖面，可以看到最底层的是最核心的晶体管部分，上面多层都是金属互联部分，以形成引线。最上层是和外界电路相联系的焊球。先进的逻辑电路芯片会有高达 50 多次的光刻。2.2 前工序流程集成电路的基础是以二氧化硅形式存在的硅元素，而沙子中富含二氧化硅。制造集成电路需要高纯度的硅原料，因此必须对沙子中的二氧化硅进行多次提炼，才能得到电子级的硅。它的纯净度要达到在每10 亿个原子中只能有 1 个杂质原子。通过对硅
11、熔体进行提纯，可以得到大晶体，最后产生单晶硅制造硅锭。一个硅锭大概有 100 公斤，纯度达到 99.9999%。圆柱形的硅锭被切割成单个硅晶片，由于其形状为圆形，通常被称为晶圆。经过抛光后，晶圆表面会如镜面般洁净平整，在上面就可以进行芯片的制造。目前主流的工艺都是用直径为 12 英寸的晶圆，单个芯片的成本由此大幅度降低。图中蓝色部分就是在晶圆旋转过程中涂上的光刻胶图层，类似电影胶片的制作，旋转晶圆的原因是这样可使光刻胶涂敷的非常薄且均匀。光刻胶层随机被曝光在紫外线之下，并变成可溶的物质。这个步骤的关键是掩模，它类似于蚀刻时用的模具，通过紫外线，掩模会在芯片的每一层形成各种各样的电路图案。由于光
12、学上的需要，此段制程的照明采用偏黄色的可见光。因此俗称此区为黄光区。曝光后，大部分光刻胶会被溶剂溶解掉，掩模留下的光刻胶图案就显现出来了。干式蚀刻（又称为等离子蚀刻）是目前最常用的蚀刻方式，其以气体作为主要的蚀刻媒介，并藉由等离子能量来驱动反应。等离子体对蚀刻制程有物理性与化学性两方面的影响。首先，等离子体会将蚀刻气体分子分解，产生能够快速蚀去材料的高活性分子。此外，等离子也会把这些化学成份离子化，使其带有电荷。晶圆系置于带负电的阴极之上，因此当带正电荷的离子被阴极吸引并加速向阴极方向前进时，会以垂直角度撞击到晶圆表面来获得绝佳的垂直蚀刻。湿法清洗是利用溶剂、各种酸碱、表面活性剂和水，通过腐蚀
13、、溶解、化学反应转入溶液和冷热冲洗等方法去除晶片表面的沾污物，每次使用化学试剂后都应用超纯水清洗，以去除化学试剂的残留物。离子注入是制程工艺中掺杂的一种形式，通过各种化学杂质轰击硅晶圆表面的曝光区域，来改变相应区域内硅导电的方式，形成晶体管。离子注入技术可将掺杂以离子型态植入半导体组件的特定区域上，以获得精确的电子特性。这些离子必须先被加速至具有足够能量与速度，以穿透（植入）薄膜，到达预定的注入深度。离子注入制程可对注入区内的掺质浓度加以精密控制。基本上，此掺质浓度（剂量）系由离子束电流（离子束内之总离子数）与扫瞄率（晶圆通过离子束之次数）来控制，而离子注入之深度则由离子束能量之大小来决定。2
14、.3 前工序流程晶体管形成后，在绝缘层上刻蚀出三个孔，并填充铜，以实现和其他晶体管的连接。接下来，晶圆被放入硫酸铜的溶液中，通过电镀将铜离子沉积到晶体管上。铜离子会沉积在晶圆表面形成一个薄薄的铜层。然后打磨掉多余的材料。为了把不同的晶体管连接起来，还需要创建多个金属层。芯片的表面看上去异常平滑，实际上可能包含 20 或更多层复杂的电路，在放大镜下才能看到错综复杂的电路和晶体管网络，像多层的高速公路系统。接着要对晶圆进行良品测试，将各种不同的测试模式输入到每个芯片，然后检测芯片的输出，进行对比。2.4 后工序流程划片目的为将前工序加工完成后晶圆上一颗颗晶粒（die）切割分离。在进行芯片切割前，首
15、先必须进行晶圆黏片，而后再送至芯片切割机上进行切割。切割完后之晶粒井然有序排列于胶带上，粘片之目将一颗颗晶粒置于导线架上并以银胶（epoxy）黏着固定。粘片完成后之导线架则经由传输设备送至片匣内，以送至下一制程进行焊线。焊线乃是将晶粒上的接点以极细的金线（1850m）连接到导线架之内引脚，进而藉此将 IC 晶粒之电路讯号传输至外界。塑封的主要目的为防止湿气由外部侵入、以机械方式支持导线、内部产生热量之去除及提供能够手持之形体。其过程为将导线架置于框架上并预热，再将框架置于压模机上的构装模上，再以树脂充填并待硬化。电镀是将集成电路的引线脚镀锡,以增加可焊性。由于电镀的废液会污染环境，不少新的工艺
16、已取消电镀工序。最后根据需要电路会封装成多种形式。芯片的封装技术已经历了好几代的变迁，从 DIP、QFP、PGA、BGA 到 CSP 再到 MCM，技术指标一代比一代先进，包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于 1，适用频率越来越高，耐温性能越来越好，引脚数增多，引脚间距减小，重量减小，可靠性提高，使用更加方便等等。70 年代流行的是双列直插封装，简称 DIP。DIP 封装结构具有以下特点:1.适合 PCB 的穿孔安装;2.比 TO 型封装（图 1）易于对 PCB 布线;3.操作方便。80 年代出现了芯片载体封装，其中有陶瓷无引线芯片载体 LCCC、塑料有引线芯片载体 PLCC、小尺寸封装 S
17、OP、塑料四边引出扁平封装 PQFP，1.适合用 SMT 表面安装技术在 PCB 上安装布线;2.封装外形尺寸小，寄生参数减小，适合高频应用;3.操作方便;4.可靠性高。90 年代随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用，LSI、VLSI、ULSI 相继出现，硅单芯片集成度不断提高，对集成电路封装要求更加严格，I/O 引脚数急剧增加，功耗也随之增大。为满足发展的需要，在原有封装品种基础上，又增添了新的品种球栅阵列封装，简称 BGA。1.I/O 引脚数虽然增多，但引脚间距远大于 QFP，从而提高了组装成品率;2.虽然它的功耗增加，但 BGA 能用可控塌陷芯片法焊接，简称 C4 焊接，从
18、而可以改善它的电热性能:3.厚度比 QFP 减少 1/2 以上，重量减轻 3/4 以上;4.寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高;5.组装可用共面焊接，可靠性高;6.BGA 封装仍与 QFP、PGA 一样，占用基板面积过大;CSP 封装其封装外形尺寸只比裸芯片大一点点。也就是说，单个 IC 芯片有多大，封装尺寸就有多大，从而诞生了一种新的封装形式，命名为芯片尺寸封装，简称 CSP 或 Chip Scale Package）。CSP 封装具有以下特点:1.满足了 LSI 芯片引出脚不断增加的需要;2.解决了 IC 裸芯片不能进行交流参数测试和老化筛选的问题;3.封装面积缩小到 BGA
19、的 1/4 至 1/10，延迟时间缩小到极短。3.1 技术发展2015 年全球制造技术将进入 16/14 奈米 FinFET 制程世代，主要是英特尔、三星和台积电跑在最前列。由于先进制造技术门坎与成本越来越高，半导体产业的资本支出逐渐集中于几家技术主导的大型制造商。英特尔（Intel）与三星（Samsung）在 2013 年总计将花费 250 亿美元于提升其制造产能，占全球半导体资本支出的 42%。从 20102013 年的 4 年间，三星耗资 469 亿美元，其中的 60%将用于内存生产，而 40%则投入于其逻辑与晶圆代工服务。同一时期来看，英特尔预计将投资 400 亿美元的资本开支。3.2
20、 投资规模随着技术越来越高，对投资的需求也日益庞大，1999 年全球 8 英寸生产线的产能就超过了 6 英寸生产线的产能，到 2008 年 12 英寸生产线的产能就超过 8 英寸生产线的产能，2023 年预计 18 英寸生产线的产能会超过 12 英寸的产能。3.3 业界形态目前国际集成电路业态大致分为三种，分别为垂直一体化公司、设计公司和代工公司。垂直一体化公司 IDM 实力都比较强大，承担从产品设计到制造、封装及销售的整个产业链的过程。最早的集成电路公司都为 IDM 公司，主要是行业分工尚未分化，产品的技术要求还不是太高。随着集成电路产业的发展，对设计、制造的技术要求，投资强度越来越高，很多
21、公司无力分担如此庞大的成本，将制造剥离出去的情况越来越多。目前主要的 IDM 公司有 INTEL，三星、东芝、TI 等，都是个细分行业的领军企业。全球第一家晶圆代工企业就是台积电，成立于 1987 年，它只承担产业链中芯片前工序制造这一段，不会和客户形成竞争关系，因此客户数量直线上升，后来晶圆代工业逐渐发展，形成了当今日益庞大的企业群体。目前有台积电、联电、格罗方德、中芯国际等。设计公司专注产品的开发和版图的设计以及销售，不参与制造过程，主要成本为人力成本，属轻资产性质，因此对市场反应灵活，焦点清晰，也获得的较快的发展。如高通、博通、ARM 及国内的展讯等。3.4 工厂的发展为适应技术的发展，
22、占领行业的制高点，Intel 在 2013 年位于美国俄勒冈州的 Fab 1DX 二期工程已经破土动工，这也是全球第一座将会用来生产 450 毫米大尺寸晶圆的工厂（目前主流 300 毫米）。Intel 展示了全球第一块 450 毫米晶圆，同时宣布将在今年内投资 20 亿美元兴建新工厂D1X 二期工程的规模和刚刚完工的一期基本相当，占地面积约 10.6 万平方米，而后者是在 2010 年开工的，总耗资约 30 亿美元，将用来生产 14nm 300 毫米晶圆，Broadwell 芯片就会从这里源源不断地走向全世界。即便二期工程在 2015 年完工，Intel 也需要更多时间搬迁、调试设备，毕竟 4
23、50 毫米晶圆是极其复杂、昂贵的新技术。事实上，荷兰半导体制造设备供应商 ASML 曾表示，后年交付的 450 毫米晶圆设备只会是原型，真正的大规模量产预计要等到 2018 年。3.5 后摩尔时代能帮助延续摩尔定律的三个技术450mm，EUV 和 TSV（硅通孔）极紫外光刻（Extreme Ultraviolet Lithography），常称作 EUV 光刻，它以波长为 10-14 纳米的极紫外光作为光源的光刻技术。具体为采用波长为 13.4nm 的软 x 射线。光刻技术是现代集成电路设计上一个最大的瓶颈。现 cpu 使用的 45nm、32nm 工艺都是由 193nm 液浸式光刻系统来实现的
24、，但是因受到波长的影响还在这个技术上有所突破是十分困难的，但是如采用 EUV光刻技术就会很好的解决此问题，很可能会使该领域带来一次飞跃。但是涉及到生产成本问题，由于 193 纳米光刻是目前能力最强且最成熟的技术，能够满足精确度和成本要求，所以其工艺的延伸性非常强，预计到 7nm 以下的光刻，需要 EUV 的设备TSV 又称为硅通孔技术，是实现芯片和芯片之间、晶圆和晶圆之间的垂直导通，以实现芯片间互联的新的技术。技术难点包括通孔的刻蚀、通孔的填充、堆叠的形式等。从产业链看处于前工序加工和后工序封装之间，但靠近前工序，因此目前如三星、台积电等前工序制造商都投入很大精力从事研发，这是 3D封装不可或
25、缺的技术。后摩尔时代的技术突破-量子计算-神经突触计算-硅光子技术-碳纳米管-III-V 半导体技术-低功耗晶体管-石墨烯技术4.1 全球市场国际机构预计全球半导体市场将继续稳定增长。世界半导体贸易统计组织（WSTS）预计 2015 年的增长率为 3.4%，继续保持稳定增长态势。国际半导体设备与材料协会（SEMI）预测，2014 年全球半导体制造设备销售额增长 19.3%，2015 年可望增长 15.2%。智能终端将继续支撑集成电路产业快速发展。手机在 2013 年已经取代个人电脑跃居最大芯片应用领域，智能手机、平板电脑已经成为并将继续成为推动集成电路市场发展的主要力量。智能手机 2014 年
26、全球出货量达到 13 亿部，增长 26%，2015 年将继续增长 12%，总量超过 14 亿部；2015 年全球平板电脑出货量将超过 PC。从区域看，日本及欧洲市场总量相对稳定，北美略有增加，中国大幅度增长，份额超过 50%，早已成为全球最大的集成电路市场。4.2 细分领域直到 2016 年，通信和汽车 IC 都将引领整个 IC 市场的增长。预计 2011-2016 年，整体 IC 市场的复合年均增长率为 7.4%，而通信 IC 市场则为 14.1%，几乎是其两倍。同时汽车 IC 市场的复合年均增长率也超过整体 IC 市场，达 9.0%。2016 年，通信 IC 市场将达 1600 亿美元，比
27、 2011 年增长了 94%。2012 年，亚太地区贡献了通信 IC市场约 61%的营收，2011 年时，亚太区占整体通信 IC 营收为 59%。2016 年，汽车 IC 市场的规模将近 280亿美元，比 2011 年扩张了约 53%。2012 年，汽车 IC 最大的市场在欧洲，约占整体 37%。不过，到 2016年，亚太地区的汽车 IC 市场将与欧洲地区并驾齐驱。人口老龄化驱动了工业 IC 中的家庭监护与医疗市场的发展。2012 年，模拟 IC 将贡献整体工业 IC 市场的 45%。直到 2016 年，模拟 IC 都将是工业 IC 市场的最大一块。2016 年，全球的国防/军事 IC 市场规
28、模将达到 24.6 亿美元，仅占整体 IC 市场的 0.7%，与 2011 年时占比保持一致。2016 年时，计算机 IC 市场将占整体 IC 市场的 34.0%，相比 2011 年的 41.7%跌幅颇大。2011-2016 年，消费 IC 市场的年均复合增长率为 1.9%，是所有终端市场中最低的，而且，比整体 IC 市场的增长幅度低了 5.5%。调研机构 ICInsightc 预测，以平板微处理器（MPU）、DRAM 和手机应用 MPU 为首的 10 种产品类别，将超过整体 IC 市场今年度的 7%成长率，2014 年呈现积极成长的 IC 产品类别，预料将从 2013 年的 15 项增加到
29、19 项。以消费者为主导的移动媒体装置，特别是手机与平板电脑，预料将使平板 MPU（35%）和手机应用 MPU（19%）领域连续第四年维持榜首或前几名位置。其他支持移动系统的 IC 类别包括 NAND 快闪记忆体（12%）及显示驱动器（10%），预料成长率也会超过整体产业今年的平均增幅。2013 年表现不稳定的 DRAM 市场，因 DRAM 平均售价跃升，而以 32%成长率重新崛起为 IC 市场中大幅成长的领域之一。据预测，DRAM 平均售价将在今年再次飙升，推动 DRAM 市场达到 23%成长率，为 2014 年 IC 产品中成长第二快的领域。物联网等领域将推动集成电路产业的繁荣。物联网和可
30、穿戴设备正在崛起，在不久的将来，联网的设备将不再仅限于智能手机、电脑等，会覆盖到智能家居、交通物流、环境保护等多个领域，物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”，是继通信网之后的另一个万亿级市场。2014 年，许多企业包括芯片、系统及软件企业都已经着手向物联网领域推进，年内发生的众多并购活动，都与物联网和可穿戴设备有关，如谷歌收购智能家居公司、三星收购物联网公司、英特尔收购智能手表公司等。4.3 行业排名2014 年全球前 20 大半导体厂总营收将达 2595.62 亿美元，将较去年成长 9%。今年全球前 20 大半导体厂营收都将超越 42 亿美元;其中，8 家厂商总部位于美国，日本有
31、 3 家，欧洲也有 3 家，台湾同样有 3 家，韩国有 2 家，新加坡有 1 家。今年前 6 大厂排名将维持不变，英特尔（Intel）今年营收将达 513.68 亿美元，稳居龙头地位;三星（Samsung）营收将达 372.59 亿美元，居第 2 位;台积电营收将达 250.88 亿美元，位居第 3。集成电路产业的主要生产基地仍然集中在美国、日本、韩国和中国台湾地区。国内设计、制造的集成电路产品技术水平仍然差世界水平 1-2 个世代，制造企业的规模偏小，企业经济效益偏低。第一名：英特尔（Intel）IC Insights 统计预估英特尔 2014 年营收 513.68 亿美元稳居龙头位置，相比
32、 2013 年的 483.21 亿美元成长 6%。1968 年，罗伯特诺伊斯（Robert Noyce）、戈登摩尔（Gordon Moore）和安迪格鲁夫（Andy Grove）在硅谷共同创立了英特尔公司。经过近 40 年的发展，英特尔公司在芯片创新、技术开发、产品与平台等领域奠定了全球领先的地位，并始终引领着相关行业的技术产品创新及产业与市场的发展。英特尔为计算机工业提供关键元件，包括性能卓越的微处理器、芯片组、板卡、系统及软件等，这些产品是标准计算机架构的重要组成部分。英特尔一直坚守“创新”理念，根据市场和产业趋势变化不断自我调整。从微米到纳米制程，从 4 位到 64 位微处理器，从奔腾到
33、酷睿 TM，从硅技术、微架构到芯片与平台创新。2014 年 2 月 19 日，英特尔推出处理器至强 E7 v2 系列采用了多达 15 个处理器核心，成为英特尔核心数最多的处理器。2014 年 9 月 28 日，英特尔公司和清华控股旗下紫光集团有限公司（“紫光集团”）共同宣布，双方已签署一系列协议，旨在通过联合开发基于英特尔架构和通信技术的手机解决方案，在中国和全球市场扩展英特尔架构移动设备的产品和应用。英特尔同时将向紫光旗下持有展讯通信和锐迪科微电子的控股公司投资人民币 90 亿元（约 15 亿美元），并获得 20%的股权，这一股权交易有待相关政府部门的批准。今天，计算、通信、消费电子正加速融
34、合，数字经济面临着新的发展机遇。作为全球信息产业的领导公司之一，英特尔将致力于整合公司的一切资源，推动信息科技的发展和整个产业的进步。第二名：三星（Samsung）三星电子 2014 年 372.59 亿美元紧随英特尔排名次席，与 2013 年的 343.78 亿美元相比成长 8%。三星电子的半导体发展史是企业的冒险挑战精神、董事会的决策、快速的掌握技术能力以及把握市场动向的敏锐洞察力融汇于一体的结果。三星集团创始人李秉哲不顾公司众人反对，毅然决然地于 1983 年在日本东京正式开始进军半导体行业。对此他曾经表示，三星符合韩国缺乏资源的自然条件，只有开发高附加值、技术含量高的产品才能实现企业的
35、第二次飞跃。在此后的 10 个月内，三星电子在世界上第三个推出 64K DRAM，这在国内外经济界引起强烈反响。然而，日后由于半导体价格暴跌，企业在事业之初陷入困境。尽管如此，三星的存储器半导体依然取得了长足的发展，1992 年率先开发成功 64M DRAM，终于在世界上确保了最强的技术实力；1993 年如愿以偿地荣登存储器半导体世界第一的宝座。此后于 1994 年和 1996 年连续开发成功 256M 和 1G DRAM，半导体逐渐成为韩国具有代表性的产业。2002 年 NAND Flash 位居世界榜首；2006 年与 2007 年分别在世界上率先研制成功 50 纳米级 DRAM 和 30
36、 纳米级 NAND 等，三星电子在存储器领域的占有率超过 30%，成为业界的强者。第三名：台积电（TSMC）台积电营收将达 250.88 亿美元，位居第 3。全球前 20 大半导体厂中今年有 3 家厂商营收成长超过 2成；其中，台积电今年营收可望成长 26%，成长幅度居冠。台积公司成立于 1987 年，是全球首创专业积体电路制造服务的公司。身为专业积体电路制造服务业的创始者与领导者，台积公司在提供先进的晶圆制程技术与最佳的制造效率上已建立声誉。台积公司藉由与每个客户所建立的坚实的伙伴关系，稳定地创造了强而有力的成长。全球的 IC 供货商因信任台积公司独一无二的尖端制程技术、先锋设计服务、制造生
37、产力与产品质量，将其产品交予台积公司生产。台积公司为约 440 个客户提供服务，生产超过 8，600 种不同产品，被广泛地运用在计算机产品、通讯产品与消费类电子产品等多样应用领域。2013 年，台积公司所拥有及管理的产能达到 1，640 万片八吋晶圆约当量。台积公司在台湾设有三座先进的十二吋超大型晶圆厂 （Fab 12， 14& 15） 、四座八吋晶圆厂 （Fab 3， 5， 6 & 8） 和、一座六吋晶圆厂 （Fab 2），和两座后段封测厂 （advanced backend fab 1 and 2），并拥有二家海外子公司 WaferTech 美国子公司、TSMC 中国有限公司及其它转投资公
38、司之八吋晶圆厂产能支持。此外，考虑到公司长期的成长和策略发展，台积公司决定投资照明 （Lighting） 和太阳能 （Solar Energy） 相关产业，并计划透过提供差异化的领导技术及提供客户独特价值的定位策略，来追求其中的诸多新商机。台积公司的全球总部位于台湾新竹科学园区，在北美、欧洲、日本、中国大陆、南韩、印度等地均设有子公司或办事处，提供全球客户实时的业务和技术服务。4.4 国内市场国内信息安全形势凸显发展集成电路产业的重要性。2014 年，由于信息安全形势严峻，国家信息安全战略上升到了一个前所未有的高度。“棱镜门”事件的爆发，使高通和英特尔这样的芯片公司对政府、学校、医院、民航、交
39、通等多方面系统的渗透率得到关注，集成电路国产化率提升迫在眉睫。国务院领导密集调研集成电路产业，国家发改委对高通开展反垄断调查。作为国家信息安全和电子信息行业的基础，集成电路产业被关注度不断提升。国家和各地方的扶持政策将密集出台。2014 年，国家集成电路产业发展推进纲要出台，国家集成电路产业投资基金开始落地，首批规模从最初的 1000 亿元提升到 1200 亿元，将大大提升市场人士的预期，资本对集成电路产业的关注度将持续高涨。同时，各地也纷纷推出地方版集成电路扶持政策。4G 智能手机、物联网产业快速发展及银行卡“换芯潮”，将为集成电路企业提供更多市场空间。我国移动通信开始从 3G 时代进入 4
40、G 时代，2014 年全国移动电话用户总数达 12.8 亿户，其中 4G 用户超过8000 万，4G 终端普及速度超出预期。我国物联网产业发展迅猛，在智慧城市、智慧交通、工业监控等方面的需求不断提升，2015 年中国物联网市场规模将达 7500 亿元，物联网技术的发展带来对各种感测器及低功耗、小尺寸晶片需求快速攀升；从 2015 年起我国将逐步停发磁条银行卡，以金融 IC 卡进行替代，业内预计未来几年我国每年新投放的金融 IC 卡数量可达数十亿张。2014 年，在国家一系列政策密集出台的环境下，在国内市场强劲需求的推动下，我国集成电路产业整体保持平稳较快增长，开始迎来发展的加速期。随着产业投入
41、加大、技术突破与规模积累，在可以预见的未来，集成电路产业将成为支撑自主可控信息产业的核心力量，成为推动两化深度融合的重要基础。4.5 产业发展2014 年我国重点集成电路企业主要生产线平均产能利用率超过 90%，订单饱满，全年销售状况稳定。据国家统计局统计，全年共生产集成电路 1015.5 亿块，同比增长 12.4%，增幅高于上年 7.1 个百分点；集成电路行业实现销售产值 2915 亿元，同比增长 8.7%，增幅高于上年 0.1 个百分点。2014 年，我国集成电路设计业收入增长 19%，增速与上年基本持平，占全行业比重持续提升，重点企业快速成长，如展讯营业收入达 12 亿美元，增长 20%
42、，在 2014 年完成对迪锐科的整合后，总营收达到 15亿美元；晶圆制造业增长速度低于设计业，但重点企业接单能力、盈利能力进一步提升。世界集成电路产业三业占比惯例以 343（设计制造封测）为较为均衡发展，而按我国目前三业占比 325 的水平来看，已严重失衡。面对当前我国设计业水平基本与国外同步，封测业已几乎紧跟国际步伐的现状，芯片制造业的短板尤为突出中芯国际与高通合作的 28 纳米骁龙处理器成功制造，标志着其在 28 纳米工艺制程成熟的路径上又迈出重要一步，同时 20 和 14 纳米工艺的先期研发也在积极推进；展讯发表了 A7 架构的四核心芯片8735S，标志着我国在移动芯片设计领域进入中高端
43、市场；国内首款智能电视 SoC 芯片研发成功并实现量产，改变了我国智能电视缺芯局面。2014 年，我国集成电路产量增长达 12.4%，但销售产值仅增长 8.7%，低于产量增长 3.7 个百分点；出口量增长 7.6%，但出口额却下滑 30.6%，这种增量不增效现象反映出的正是我国集成电路产品集中于中低端、价格不断下降的现实。我国集成电路产业不断取得新的突破和进展，但与世界先进集成电路企业的差距仍是必须正视的现实。与国际龙头企业相比，我国芯片制造业在先进工艺方面的距离至少差 1-2 代，IC 设计业刚刚起步、且产品单一，本土封装企业的封测技术与国际大厂还存在一定差距。更为关键的是，产业链各个环节相
44、互割裂，不能形成上下游协调配合的产业结构，与国内整机产业也没能形成良性互动，2014 年集成电路产业内销产值比例仅为 34.7%，高端芯片严重依赖进口。国际巨头近年来为确保技术领先优势，研发投入不断攀升，据统计 2013 年英特尔、高通、台积电、德仪及海力士五大半导体企业的研发成本达到 15.9%，接近过去5 年的最高值，而我国本土企业如中芯国际，虽然近几年研发投入增长很快，但占销售收入比例仍不到10%，投入额与台积电比相差一个量级。集成电路产业发展的经验表明，投资和研发不足可能使本土企业在严峻的竞争形势中与国际企业的差距进一步拉大。一、单选题 【本题型共 2 道题】 1.摩尔定律主要内容是当
45、价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔（ ）个月便会增加一倍。A3 B6 C12 D18 用户答案：D 得分：0.00 2.属于当前国际 12 英寸集成电路晶圆产品主流产品的线宽水平为（ ）。A1.2 微米 B0.8 微米 C28 纳米 D1.2 纳米 用户答案：C 得分：10.00 二、多选题 【本题型共 2 道题】 1.光学显影主要包含了程序有（ ）。A光刻胶涂布 B烘烤 C电镀 D曝光 E显影 用户答案：CDE 得分：0.00 2.属于代工形态的集成电路公司有（ ）。A台积电 B高通 C英特尔 D东芝 E中芯国际 用户答案：AE 得分：20.00 三、判断题 【本题型共 2 道题】 1.目前集成电路市场的推动力已经由 PC 转向智能手机、平板电脑。Y对 N错 用户答案：Y 得分：20.00 2.国内信息安全形势凸显发展集成电路产业的重要性。Y对 N错 用户答案：Y 得分：20.00
