世界主要國(guó)家和地區(qū)微電子技術(shù)

1、世界主要國(guó)家和地區(qū)微電子技術(shù) 世界主要國(guó)家和地區(qū)微電子技術(shù)黃艷芳 黃艷芳1 美 國(guó)1.1 軍用起家，以軍促民，軍民一體化美國(guó)是世界微電子技術(shù)第一強(qiáng)國(guó)，也是軍用微電子技術(shù)的霸主。美國(guó)的微電子技術(shù)是靠軍用起家的，為發(fā)展微電子技術(shù)，美國(guó)政府通過(guò)軍方采取了有力的措施，并由軍方組織調(diào)研、制定戰(zhàn)略，以及組織實(shí)施了一系列發(fā)展計(jì)劃。 20 世紀(jì) 80 年代到 90 年代，美國(guó)軍方先后提出和組織實(shí)施了超高速集成電路（VHSIC）和微波毫米波單片集成電路（

2、MIMIC）計(jì)劃以及微波和模擬前端技術(shù)計(jì)劃（MAFET）。 通過(guò)這些計(jì)劃的實(shí)施，開(kāi)發(fā)出許多先進(jìn)的軍用微電子產(chǎn)品，并順利地應(yīng)用于軍用電子裝備和武器系統(tǒng)，它對(duì)提高電子裝備和武器系統(tǒng)的性能、效能和可靠性都產(chǎn)生了重大影響，同時(shí)對(duì)整個(gè)電子技術(shù)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。美國(guó)一向重視基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)的開(kāi)發(fā)，但對(duì)大規(guī)模、低成本生產(chǎn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)重視不足，導(dǎo)致在 20 世紀(jì) 80 年代中期美國(guó)的半導(dǎo)體市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)逐漸讓位于日本，在技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)也發(fā)生動(dòng)搖。為了重振半

3、導(dǎo)體這一戰(zhàn)略工業(yè)，1987年，在美國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）提議下成立了由政府資助和參與的半導(dǎo)體制 造聯(lián)合體 SEMATECHSEMATECH 計(jì)劃是一項(xiàng)軍民一體的半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，目標(biāo)是致力于開(kāi)發(fā)先進(jìn)的半導(dǎo)體制造技術(shù)、材料和生產(chǎn)設(shè)備，以保證美國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)在制造技術(shù)方面的世界領(lǐng)先地位。聯(lián)合體由 14 家半導(dǎo)體企業(yè)和系統(tǒng)公司參加，由工業(yè)界經(jīng)營(yíng)管理，由國(guó)防部 DARPA 負(fù)責(zé)監(jiān)督。每年研發(fā)費(fèi) 2 億美元，政府和產(chǎn)業(yè)各負(fù)擔(dān)一半。整個(gè) S

4、EMATECH 計(jì)劃原定用 6 年的時(shí)間，分 3 個(gè)階段完 成，分別以 0.8、0.5 和 0.35μm 工藝技術(shù)和 4M、16M、64M DRAM 等代表產(chǎn)品為目標(biāo)。SEMATECH 于 1992 年按時(shí)達(dá)到了它的總目標(biāo)：完全用美國(guó)設(shè)備制造出最新技術(shù)水平的半導(dǎo)體器件，使美國(guó)半導(dǎo)體制造技術(shù)能力大為增強(qiáng)，其世界市場(chǎng) 份額于 1993 年又恢復(fù)到領(lǐng)先的地位。1992 年 SEMATECH 達(dá)到全部目標(biāo)后，大多數(shù)成員公司和 DARPA 都決定

5、繼續(xù)保留聯(lián)合體。因此，SEMATECH 聯(lián)合體至今仍存 在，并繼續(xù)開(kāi)發(fā)先進(jìn)的微電子技術(shù)。DARPA 建議政府繼續(xù)支持它的研究開(kāi)發(fā)工作，還建議從 1993 財(cái)年開(kāi)始把原來(lái)的專(zhuān)款改為項(xiàng)目款，每年為微電子制造研究 開(kāi)發(fā)項(xiàng)目撥款 8000 萬(wàn)美元，以滿(mǎn)足國(guó)防部建立高性能信息系統(tǒng)的需要。由此可 見(jiàn)，美國(guó)軍方的支持對(duì)微電子工業(yè)的形成和發(fā)展，并使美國(guó)的微電子技術(shù)保持 領(lǐng)先地位起到了舉足輕重的作用。1.2 完善的戰(zhàn)略研究與實(shí)施體系以軍促民，軍民一體化發(fā)

6、展戰(zhàn)略模式的成功，在相當(dāng)大的程度上還得益于美國(guó)有一個(gè)較為完整的戰(zhàn)略研究與實(shí)施體系。這個(gè)體系從政府部門(mén)延伸到非政 府部門(mén)，由軍方延伸到民間，有組織牽頭機(jī)構(gòu)，有咨詢(xún)參謀機(jī)構(gòu)，有實(shí)施執(zhí)行 機(jī)構(gòu)，還有監(jiān)督審計(jì)機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)相互配合，形成合力，共同推進(jìn)美國(guó)的微電子工業(yè)的發(fā)展。 （1）獨(dú)立的軍用微電子體系，重大項(xiàng)目由國(guó)防部直接牽頭、管理美國(guó)微電子技術(shù)的發(fā)展是從軍用起家，然而，到 20 世紀(jì) 80 年代，民用電子系統(tǒng)已開(kāi)始大量 使用集成電路（IC），

7、軍品比重下降到 8%，但是，為適應(yīng)國(guó)防需求的快速變化鑒定和組織定型等工作。此外，一些民間行業(yè)組織也起著協(xié)調(diào)和指導(dǎo)企業(yè)軍工 電子裝備生產(chǎn)的作用。對(duì)微電子技術(shù)的發(fā)展政府一直高度重視，把 IC 的發(fā)展列入國(guó)家發(fā)展計(jì)劃，重點(diǎn)扶持。日本政府把家電產(chǎn)品作為重點(diǎn)市場(chǎng)，大力發(fā)展微 電子技術(shù)，使其廣泛應(yīng)用于各種家電產(chǎn)品，激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，極大促進(jìn)了微電子技術(shù)的發(fā)展，使其產(chǎn)品能高可靠地用于軍事裝備和武器系統(tǒng)。 2.2 科技立法，政策優(yōu)惠，資金扶植日本政府對(duì)科

8、技高度重視，并實(shí)施一元化的領(lǐng)導(dǎo)，成立了專(zhuān)門(mén)的機(jī)構(gòu)加強(qiáng)對(duì)科技及信息產(chǎn)業(yè)的組織領(lǐng)導(dǎo)。從 1956 年成立了科學(xué)技術(shù)廳，1959 年成立科學(xué)技術(shù)會(huì)議機(jī)構(gòu)，到 1994 年成立情報(bào)通信社會(huì)推動(dòng)本部，直至 2000 年由日本 首相森喜郎親任會(huì)長(zhǎng)的 IT 戰(zhàn)略本部，都體現(xiàn)出日本政府對(duì)信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)工作的重視。 20 世紀(jì) 50 年代開(kāi)始，日本政府先后制定了一系列振興科技和發(fā)展 IT 產(chǎn)業(yè)的法律法規(guī)和政策，以法立業(yè)，以法治業(yè)。政府還出臺(tái)了一系列促進(jìn)高技

9、術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)政策。一是在稅收上給予優(yōu)惠，主要包括企業(yè)研究實(shí)驗(yàn)費(fèi)的稅收額扣除制度、試驗(yàn)研究機(jī)械設(shè)備特別折舊制度、應(yīng)用新技術(shù)的機(jī)械設(shè)備特別 折舊制度和海外技術(shù)服務(wù)收入的稅收扣除制度等。其次，政府還運(yùn)用金融手段，向企業(yè)的技術(shù)開(kāi)發(fā)活動(dòng)提供低息貸款，資助重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域的關(guān)鍵項(xiàng)目、中小企業(yè)的技術(shù)改造和發(fā)展前景廣闊的新興產(chǎn)業(yè)。另外，政府還通過(guò)增加財(cái)政預(yù)算、提供補(bǔ)助金和委托費(fèi)等直接對(duì)技術(shù)研發(fā)活動(dòng)提供支持。如 1990 年通產(chǎn)省科研預(yù)算達(dá) 726

10、3 億日元，“下一代產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)研究開(kāi)發(fā)”以及“電子計(jì)算機(jī)基 礎(chǔ)技術(shù)開(kāi)發(fā)”分別為 71.63 億日元和 69.73 億日元。2002 年，在日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的主導(dǎo)下，日本 5 大半導(dǎo)體廠(chǎng)商 NEC、東芝、富士通、日立、三菱將聯(lián)合開(kāi)發(fā)新一代 0.1μm 半導(dǎo)體基礎(chǔ)技術(shù)，經(jīng)產(chǎn)省決定投資 315 億日元，支持企業(yè)的開(kāi) 發(fā)，以提高日本半導(dǎo)體技術(shù)在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力。2.3 從技術(shù)引進(jìn)到自主開(kāi)發(fā)，注重官、產(chǎn)、學(xué)合作為迅速改變?nèi)毡竟I(yè)技術(shù)落后的局面，日本

11、非常重視國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)。據(jù)報(bào)道，1954～1973 年間，共引進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)近 200 項(xiàng)，1980～1981 年間，僅從美國(guó)就引進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù) 53 項(xiàng)。在引進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，日本也十分重視引 進(jìn)技術(shù)的消化吸收和創(chuàng)新。在微電子技術(shù)發(fā)展中，注重“產(chǎn)、官、學(xué)”合作，也是日本的一大特色。1976年組建的“VLSI 技術(shù)研究組合”，就是“產(chǎn)、官、學(xué)”聯(lián)合開(kāi)發(fā)的成功典范。 在共同研究的 4 年中，共取得工業(yè)技術(shù)所有權(quán) 1400 多項(xiàng)，許多技術(shù)和設(shè)備

12、超過(guò) 世界水平，“組合”的成功，使日本微電子技術(shù)躍進(jìn)了一大步，并使日本逐步發(fā)展成為擁有技術(shù)先進(jìn)的材料、設(shè)備和器件工業(yè)的獨(dú)立完整的微電子工業(yè)體系 的國(guó)家。同時(shí)也為日本在 20 世紀(jì) 80 年代中期市場(chǎng)份額超過(guò)美國(guó)并主宰存儲(chǔ)器市場(chǎng)奠定了基礎(chǔ)。 1996 年日本又開(kāi)始實(shí)施兩項(xiàng)微電子技術(shù)計(jì)劃，一項(xiàng)是由日本 10 大半導(dǎo)體廠(chǎng)商組成的先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)公司（Selete），主要是開(kāi)發(fā) 300 毫米芯片設(shè)備和加工 技術(shù)，1996～2000 年間投資 3.

13、5 億美元，這是一個(gè)民間合作計(jì)劃。2001 年 Selete 又開(kāi)始新一輪的研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃，計(jì)劃在 5 年內(nèi)開(kāi)發(fā)出 0.07～0.1μm 半導(dǎo)體工藝，5 年計(jì)劃總投資 700 億日元。2001 年投資 280 億日元（約 2.33 億美 元），在筑波、杉戶(hù)等 3 處地點(diǎn)同時(shí)開(kāi)發(fā)，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)半導(dǎo)體光刻和互連技術(shù)。另一項(xiàng)是由通產(chǎn)省提出的“超尖端電子技術(shù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃”，為期 5 年，由日本 10 大半導(dǎo)體公司和設(shè)備、材料公司以及 IBM、TI 等在日