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半導體芯片制造技術范文1

一、何謂芯片？

要了解芯片，首先要明白“集成電路”和“半導體”兩個概念。1958年9月12日，在美國德州儀器公司擔任工程師的“杰克·基爾比”發(fā)明了集成電路的理論模型。1959年，曾師從晶體管發(fā)明人之一肖克萊率先創(chuàng)造了掩模版曝光刻蝕方法，發(fā)明了今天的集成電路技術。而半導體是一種導電性能介于導體和絕緣體之間的材料，常見的有硅、鍺、砷化鎵等，用于制造芯片。

我們所說的集成電路指的是采用特定的制造工藝，把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及元件間的連線，集成制作在一小塊硅基半導體晶片上并封裝在一個腔殼內，成為具有所需功能的微型器件

芯片是指內含集成電路的半導體基片（最常用的是硅片），是集成電路的物理載體。

二、中國芯片發(fā)展現(xiàn)狀

目前中國芯片發(fā)展現(xiàn)狀可用四個詞概括：發(fā)展很快，落后兩代，技術受限，產(chǎn)品低端。

中國芯片制造工藝落后國際同行兩代。中國目前只能量產(chǎn)28納米級芯片，而國外可完成7納米級產(chǎn)品制造；產(chǎn)能嚴重不足，50%的芯片依賴進口；同時中國的產(chǎn)能和需求之間結構失配，實際能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品，與市場需求不匹配；長期的代工模式導致設計能力和制造能力失配、核心技術缺失；投資混亂、研發(fā)投入和人才不足等問題，導致中國集成電路產(chǎn)業(yè)目前總體還處于“核心技術受制于人、產(chǎn)品處于中低端”的狀態(tài)，并且在很長的一段時間內無法根本改變。

為什么中國制造不出高端芯片？先要了解芯片制造過程。芯片制造主要分為三大環(huán)節(jié)：晶圓加工制造、芯片前期加工、芯片后期封裝。其中技術難度最大最核心的是芯片前期加工這個環(huán)節(jié)，分為上百道制程，每道制程都有相應的裝備。在這些裝備里面，技術難度最大的就是光刻技術。中國半導體技術主要是在第一和第三環(huán)節(jié)。第二個環(huán)節(jié)中的技術裝備大部分處于空白，所以高端的整個芯片都需要進口。

光刻機精度，芯片制造的卡脖子環(huán)節(jié)

制約集成電路技術發(fā)展的有四大要素：功耗、工藝、成本和設計復雜度，其中光刻機就是一個重中之重，核心技術中的核心。

一些裝備由于其巨大的制造難度被冠以“工業(yè)皇冠上的明珠”的稱號，最主流的說法是兩大裝備：航空發(fā)動機和光刻機，最先進的航空發(fā)動機目前的報價在千萬美元量級，但是最先進的光刻機目前的報價已經(jīng)過億美金。

半導體芯片制造技術范文2

高通公司在半導體行業(yè)的喜人成績來源于其手機芯片業(yè)務的持續(xù)發(fā)展。截至2007年6月底，高通基于CDMA的MSM芯片保持了連續(xù)8個季度的出貨量增長，其中UMTS芯片比上年同期增長127%。作為高通的芯片部門，高通CDMA技術集團（QCT）在公司內部負責所有IC開發(fā)以及相關的軟件和協(xié)議棧開發(fā)。事實上，它已經(jīng)在不到十年的時間里，從一個簡單的ASIC部門發(fā)展成為了可謂全球最大通信半導體公司的核心產(chǎn)品部門。這一成功的背后值得探究，除了其卓越的技術和精明的經(jīng)營之道，在商業(yè)模式方面的創(chuàng)新真正支撐了這種跨越式的發(fā)展。

虛擬“聯(lián)盟”帶來強大動力

作為全球最大的無生產(chǎn)線半導體廠商，高通邁進半導體十大其實代表了整個半導體行業(yè)的發(fā)展趨勢：無生產(chǎn)線－代工模式的崛起、以及IDM的勢微。IDM是指從芯片設計、生產(chǎn)制造、到封裝測試等各環(huán)節(jié)全線包攬的模式；而在無生產(chǎn)線－代工模式下，無生產(chǎn)線廠商專注于技術創(chuàng)新和設計、代工廠商只專注于芯片制造環(huán)節(jié)而不推出自己的產(chǎn)品。

生產(chǎn)的外包原本是一種成本優(yōu)化的策略，現(xiàn)在已經(jīng)成了高通的戰(zhàn)略優(yōu)勢。隨著“集成”的盛行，這一模式幫助半導體廠商規(guī)避了在生產(chǎn)線規(guī)模及高昂投入方面的風險（維持一個半導體生產(chǎn)廠至少需要40到60億美元的巨大投入），也避開了半導體市場發(fā)展的周期性，并讓高通可更多地專注于自己在設計方面的核心優(yōu)勢。如今無生產(chǎn)線模式步入鼎盛時代，高通在收入和利潤方面都是世界第一的半導體無生產(chǎn)線模式公司，而臺積電等代工廠的工藝設計水平通過多年的代工磨練之后已經(jīng)與IDM廠商不相上下。因而不難解釋IDM的典型代表德州儀器也在今年宣布放棄獨立開發(fā)45納米以及更小規(guī)格的數(shù)字工藝技術，轉而與代工廠一起合作。

在這樣的基礎上，高通再次進行了創(chuàng)新和改革，率先提出了IFM模式（集成的無生產(chǎn)線模式），以期把無生產(chǎn)線模式推向更高的水平。“集成的無生產(chǎn)線模式”要求無生產(chǎn)線的設計公司與EDA（半導體電子設計自動化）、代工廠商和封裝/測試公司緊密合作，以各自的技術專長共同推動生產(chǎn)和設計的一體化，它的主要目標是為半導體開發(fā)領域的各方之間建立緊密的技術接口，從而提高效率、降低成本并縮短新品上市時間。這樣一種類似虛擬“聯(lián)盟”的緊密協(xié)作關系讓無生產(chǎn)線廠商取了IDM模式之所長，從而可以和英特爾、德州儀器等廠商直接競爭；也讓產(chǎn)業(yè)鏈上的其它環(huán)節(jié)更有能力規(guī)避風險，更加靈活，否則半導體產(chǎn)品長達60至120天的成熟周期將無法應對目前日新月異的消費者市場。

現(xiàn)在，虛擬“聯(lián)盟”已經(jīng)將高通公司的技術優(yōu)勢明顯地展示了出來。盡管無生產(chǎn)線廠商的產(chǎn)品上市速度在130納米、90納米芯片時代遠遠落后于IDM大廠，如今專注于IFM模式已經(jīng)將高通推向了尖端工藝的最前沿。2007年8月1日，高通公司宣布實現(xiàn)了半導體制造發(fā)展的里程碑式進步——首款利用45納米處理技術的芯片已完成設計；而此前不久，使用高通65納米芯片組的多款3G手機已經(jīng)開始在全球范圍內推出。

07年第一季度無線半導體產(chǎn)品供應商營業(yè)收入前5名（單位：百萬美元）

06年Q4

排名 07年Q1

排名 公司 06年Q4

營業(yè)額 07年Q1

營業(yè)額 變化量 總百分比

2 1 高通公司 1，230 1，259 2.4% 18.1%

1 2 德州儀器公司 1，241 1，153 (7.1%) 16.5%

4 3 恩智浦半導體

385 377 (2.1%) 5.4%

3 4 飛思卡爾半導體 524 375 (28.4%) 5.4%

5 5 意法半導體 315 275 (12.7%) 3.9%

前5位公司 3，695 3，439 (6.9%) 49.4%

所有其他公司 3，679 3，529 (4.1%) 50.6%

半導體產(chǎn)品總計 7，374 6，968 (5.5%) 100.0%

半導體行業(yè)2007年上半年排名 (單位：百萬美元)

一季度 排名 二季度 排名 公司名 一季度收入 二季度收入 變化幅度 市場份額 累計份額

1 1 英特爾 7，868 7，728 (1.78%) 12.25% 12.25%

2 2 三星電子 4，835 4，716 (2.46%) 7.48% 19.73%

4 3 德州儀器 2，900 3，030 4.48% 4.80% 24.53%

3 4 東芝 3，109 2，510 (19.27%) 3.98% 28.51%

6 5 意法半導體 2，276 2，418 6.24% 3.83% 32.35%

8 6 瑞薩科技 1，948 1，985 1.90% 3.15% 35.49%

5 7 海力士 2，539 1，963 (22.69%) 3.11% 38.61%

9 8 恩智浦 1，427 1，472 3.15% 2.33% 40.94%

14 9 高通公司 1，259 1，367 8.58% 2.17% 43.11%

13 10 英飛凌 1，282 1，363 6.32% 2.16% 45.27%

其他 35，975 34，519 (4.05%) 54.73% 100.00%

總計 65，418 63，071 (3.59%) 100.00%

資料來源：iSuppli

開放式平臺戰(zhàn)略實現(xiàn)與客戶之間的雙贏

高通在無線半導體領域的突飛猛進還代表了另外一種產(chǎn)業(yè)趨勢。在這一領域，垂直整合和單廠商定制的模式曾在2G時代獲得了巨大的成功：例如德州儀器主要專注于為諾基亞等一線OEM廠商提供定制芯片，緊密捆綁讓兩家公司雄霸于全球GSM無線終端市場。高通的創(chuàng)新便體現(xiàn)在從一開始就采用了平臺化的產(chǎn)品策略，將完備的一體化解決方案同時提供給多個制造商合作伙伴——這種做法如今也成為了無線芯片供應領域的一大趨勢。這一模式的益處在于：讓高通的工程設計可以被復用，最大限度地讓不同廠商在不同產(chǎn)品上實現(xiàn)共享，為OEM廠商的設計工作帶來了更多的便捷，高通及其合作伙伴們均受益匪淺。半年來，德儀與愛立信攜手3.5G產(chǎn)品、諾基亞將芯片開發(fā)外包給多家供應商，證明了這種開放式合作架構的優(yōu)勢。

平臺化的另一個體現(xiàn)，在于高通公司為客戶提供的端到端的產(chǎn)品和服務，而非所謂的“組件式”策略。高通提供的全套芯片組解決方案還包括了支持系統(tǒng)軟件、測評及診斷工具等，例如基站芯片顯然并非高通的主要利潤來源，但對其投入實際上保證了高通的手機芯片產(chǎn)品有一個良好的測試空間。這在很大程度上省去了OEM客戶的麻煩，也讓他們能迅速將產(chǎn)品推向市場。高通與產(chǎn)業(yè)鏈下游的終端設備制造商和運營商的合作涵蓋了標準、產(chǎn)品和服務多個方面，這對滿足無線通訊市場的需求至關重要。

此外，盡管無線通信領域各種標準、技術之爭尤為顯著，但高通公司平臺化產(chǎn)品支持多種技術、保持技術中立的做法對其業(yè)務的不斷拓展也功不可沒——這是客戶愿意看到的。高通是率先推動多模多頻終端發(fā)展的重要力量，3年前它與中國聯(lián)通聯(lián)手推出的“世界風”GSM/CDMA雙模手機走在了世界前列，如今雙模手機模式已被國外一些運營商采用。高通在去年4月宣布新推出的MSM芯片組都將支持WorldMode全球漫游功能，可連接CDMA2000及GSM/GPRS網(wǎng)絡，這讓它可以很好地應對未來多模多頻手機的巨大市場機遇。類似的，盡管高通開發(fā)了MediaFLO技術并一直扶植其發(fā)展，但在推出手機電視芯片解決方案UBM時則將全球三大領先的技術標準統(tǒng)一到了一塊芯片中，支持FLO技術、DVB-H和ISDB-T，它的手機制造商客戶便可以方便地同時支持多種標準。

獨特的產(chǎn)品和服務策略讓高通與手機廠商、運營商等形成了一條緊密的“客戶鏈”：高通不僅僅關注直接客戶——設備商的需求，而且關注客戶的客戶——運營商的需求，與此同時還關注最終客戶——終端用戶的需求。正是這種合作關系使得越來越多的設備制造商在市場上獲得了成功，也讓高通的產(chǎn)品備受青睞。

不斷擴大產(chǎn)業(yè)邊界

商業(yè)模式的獨特創(chuàng)新推動了高通公司快速成長并晉級業(yè)界首位。那么，如何走向下一步的成功？不斷擴大的產(chǎn)業(yè)邊界將為高通公司未來的發(fā)展帶來更大的想象空間。

這些新空間的選擇是極具戰(zhàn)略意義的，例如單芯片解決方案。單芯片最為顯著的益處除了空間上的節(jié)省，就是不斷拉低的成本，而降低成本就有可能擴大通信服務普及的人群。往前看，手機制造商將持續(xù)降低成本來滿足目前市場對超低價手機的需求，更多關鍵的功能將向低端手機轉移。但是，成本控制始終是一個挑戰(zhàn)，手機單芯片方案則是應對這一挑戰(zhàn)的新的化解之法。高通的單芯片產(chǎn)品QSC已經(jīng)獲得了多家手機制造商的認可，并將低價位的手機推向了印度、中國等迅速發(fā)展的市場，這便意味著更大規(guī)模的無線終端市場。

半導體芯片制造技術范文3

中國半導體行業(yè)協(xié)會提供數(shù)據(jù)顯示，2009年、2010年、2011年、2012年中國半導體分立器件產(chǎn)量分別為2637.39億只、3403.87億只、4134.1億只、4146.50億只，其中2011年同比增長21.7%，2010年同比增長29.1%。隨著中國信息產(chǎn)品技術的更新?lián)Q代、3G、物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、LED照明等新興產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，將長期、穩(wěn)定地拉動半導體分立器件的市場需求。

據(jù)半導體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，目前半導體分立器件行業(yè)尚未具備居于絕對領導地位的行業(yè)龍頭企業(yè)。揚杰科技作為國內少數(shù)集分立器件芯片設計制造、器件封裝測試、終端銷售與服務等縱向產(chǎn)業(yè)鏈為一體的半導體分立器件規(guī)模企業(yè)，具有較為成熟的技術研發(fā)和市場推廣經(jīng)驗，在諸多新興細分市場具有領先的市場地位及較高的市場占有率。

通常而言，為保證整機產(chǎn)品質量的一致性、穩(wěn)定性及供應規(guī)模，半導體分立器件廠商一旦進入下游客戶的配套體系，后者通常不會輕易更換供應商。目前，公司已擁有豐富的優(yōu)質客戶資源，與浙江人和光伏科技有限公司、寧波三星電氣股份有限公司等知名企業(yè)建立了長期穩(wěn)定的配套合作關系。

截至2013年6月30日，揚杰科技共有技術、研發(fā)人員148人，占公司員工總數(shù)的18.36%。公司先后承擔并實施了多項國家級、省級科技攻關項目；獲得國家專利100項，其中國家發(fā)明專利12項。2010年-2012年，公司研發(fā)費用分別為1416萬元、1523萬元、1670萬元，研發(fā)費用占營業(yè)收入比重分別為3.97%、3.39%、3.68%。

2010年-2012年，揚杰科技營業(yè)收入分別為3.56億元、4.50億元、4.54億元，實現(xiàn)歸屬母公司所有者凈利潤分別為4529萬元、5919萬元、7197萬元。2013年1-6月營業(yè)收入2.42億元，歸屬母公司所有者凈利潤4450萬元。報告期內核心技術產(chǎn)品營業(yè)收入占營收比例均在97%以上，主營業(yè)務收入占營收比例均在98%以上。

2010年-2012年，揚杰科技主營業(yè)務毛利率分別為25.04%、26.04%、30.00%，2013年1-6月，公司主營業(yè)務毛利率進一步上升至32.83%。毛利率逐年走高的主要原因是分立器件芯片產(chǎn)品毛利率持續(xù)上升，且在營業(yè)收入中的占比逐年增加。分立器件芯片產(chǎn)品屬于半導體封裝行業(yè)的上游，技術含量較高，毛利率較高，2010年-2012年分別為35.08%、41.76%、44.97%，2013年1-6月進一步上升至46.86%。

本次揚杰科技募集資金將按重要性依次投向功率半導體分立器件芯片項目、旁路二極管項目和微型貼片整流橋、二極管項目，計劃投入金額分別為12321.3萬元、8359.8萬元、3401.8萬元。

上述三個募投項目是公司原有產(chǎn)品基礎上的擴產(chǎn)項目，報告期內募投項目產(chǎn)品的銷售收入呈穩(wěn)步增長趨勢，然而2012年產(chǎn)能已接近飽和，產(chǎn)銷率均在95%以上，若不及時擴張，將嚴重制約公司市場推廣計劃的充分實施及市場份額的持續(xù)提升。

其中投資規(guī)模最大的功率半導體分立器件芯片項目產(chǎn)品主要包括汽車電子芯片、FRD芯片、標準整流芯片等。項目達產(chǎn)后，年平均銷售收入預計達到21600萬元，年平均稅后利潤預計為3623萬元。

半導體芯片制造技術范文4

國際市場將回暖？

2007年，全球半導體產(chǎn)業(yè)繼續(xù)疲軟。

雖然2006年底和2007年初，國內外各大業(yè)內機構對2007年全球半導體市場都有一個相對樂觀的預測，普遍認為2007年度全球市場的增長率將在5%～10%之間，但根據(jù)世界半導體貿(mào)易統(tǒng)計組織（World Semiconductor Trade Statistics，WSTS）公布的數(shù)據(jù)，2007年第一季度半導體總體的銷售額僅比去年同期增長3．2%，整個產(chǎn)業(yè)有了一個“災難性”的開頭。

“加之DRAM價格大幅下降、芯片產(chǎn)能過剩，以及模擬集成電路市場的不景氣，目前來看，2007年市場的增長率將在5%以下。”賽迪顧問半導體產(chǎn)業(yè)研究中心咨詢師楊斌表示。

2007年市場預測的不再樂觀，似乎為2008年的全球半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展蒙上了陰影。

然而，盡管全球半導體市場的增長態(tài)勢并不盡如人意，但從整體來看，至少有兩點值得強調。一方面，伴隨著全球終端市場需求的持續(xù)走高，半導體產(chǎn)業(yè)的推動力已由PC轉向消費電子，尤其是便攜式電子產(chǎn)品。在這種需求的引導下，無線收發(fā)芯片、電源管理芯片、音視頻解碼芯片、存儲芯片等的出貨量必將有較大幅度增加。

另一方面，整個半導體行業(yè)正向更加集中和精細的方向發(fā)展，并將推動新一輪的技術創(chuàng)新。自恩智浦（NXP Semiconductors）巨資并購Silicon Labs手機芯片部門、巨積（LSI）合并Agere、意法半導體收購諾基亞3G手機芯片設計部門和一直虧損的視頻芯片提供商Genesis，到最近的安森美半導體宣布以價值9．15億美元的股票收購AMI半導體的母公司AMIS Holdings，2007年幾乎所有的半導體巨頭都在全球范圍內以不同的方式加大并購整合力度，以降低成本，強化自身技術優(yōu)勢，應對產(chǎn)業(yè)的持續(xù)低迷，從而也奠定了2008年產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本格局。

基于此，F(xiàn)uture Horizons預計，2008年半導體市場的銷量增幅為10%，產(chǎn)品平均價格將上浮2%?！皬?007年第三季度開始，半導體整體銷售狀況開始復蘇，表明產(chǎn)業(yè)銷量下滑的主要原因是結構性的市場調整，并非整個產(chǎn)業(yè)的全面衰退。”Future Horizons首席分析師馬爾科姆•佩恩表示：“這一區(qū)別非常重要。因為通常情況下市場在結構調整后很快會出現(xiàn)反彈，而在產(chǎn)業(yè)全面衰退后的復蘇則需要更長時間。”

當然，全球半導體市場可能在短期內仍會處在一個相對的低潮期。至少，隨著并購風潮的逐漸平息，半導體公司的股價需要擠出不應有的水分。但“預計2008年全球半導體產(chǎn)業(yè)銷售可望增長約10．2%，且不排除再現(xiàn)景氣高峰”。臺灣半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（TSIA）于近日宣稱。

國內市場延續(xù)舊格局？

回望國內。受多方面因素影響，2008年國內半導體市場的發(fā)展相對前幾年雖有所減緩，但增速仍將遠高于全球平均水平。

楊斌表示：“雖然政府一直大力支持集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但未來的集成電路市場已很難再現(xiàn)30%以上的增長率。2007年國內集成電路市場增長率預計為22．7%。2008年將在此基礎上逐漸趨于平穩(wěn)，而且未來幾年隨著產(chǎn)業(yè)的更加成熟，波動的幅度會越來越小。”

他認為，其中制約增長最大的因素就是國際電子制造業(yè)向我國轉移的規(guī)模已越來越小。根據(jù)國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計，截至2007年10月，通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)的增長率為20%左右，而電子信息產(chǎn)品制造業(yè)市場的增長將直接刺激上游半導體市場的發(fā)展。其次是我國的各種整機產(chǎn)量在經(jīng)歷了多年高速增長之后，也呈現(xiàn)出飽和趨勢，雖然仍有一定的增長，但增長速度逐步趨緩，導致集成電路用量的下降。此外，集成電路，尤其是中低端模擬集成電路價格的下降也是影響未來集成電路市場增長的一個因素。

而增長的動力首先源于國家政策的支持。2007年，《軟件與集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展條例》已被列入國家二類立法計劃，預計2008年將正式出臺。“與18號文不同，這次將要出臺的是一個全面的扶持政策，主要包含研發(fā)基金、稅收優(yōu)惠、人才培養(yǎng)、收入分配和進出口、融資等方面內容，必將極大地推動我國半導體事業(yè)的發(fā)展?！庇嘘P專家表示。

半導體芯片制造技術范文5

關鍵詞：LED；專利分析；Nichia；Cree

The U.S. patent analysis in LED field of Nichia and Cree

LUO Jia-xiu

（Ministry of Industry and Information Technology Software

and Integrated Circuit Promotion Center, Beijing 100038, China）

Abstract:Based on the U.S. patent analysis in LED field of Nichia and Cree, we found that the LED U.S. patent application quantities of Nichia and Cree both have an increasing trend in recent years; their U.S. patent technologies mainly focused on semiconductor devices with energy barrier, methods or equipment of manufacturing or processing, electrode and other components, etc; but Nichia focused more on light-emitting materials, and Cree focused more on single crystal growth. This paper also analyzed different patent strategies of Nichia and Cree, and highlighted what Chinese related enterprises could learn from them.

Keywords: LED; patent analysis; Nichia; Cree

1 引言

全球LED產(chǎn)業(yè)格局為美國、亞洲、歐洲三足鼎立，作為LED第一陣營內的日本日亞化學公司（Nichia）和美國科銳公司（Cree）擁有核心技術和專利，在GaN基藍光LED、白光LED和SiC襯底等技術上處于國際領先地位。Nichia和Cree通過技術戰(zhàn)、市場戰(zhàn)、專利戰(zhàn)，和其他幾大LED巨頭逐漸壟斷了高端產(chǎn)品市場，已形成LED的第一梯隊和專利交叉網(wǎng)。分析Nichia和Cree的專利布局，研究二者迥異的專利策略，對于作為LED產(chǎn)業(yè)新加入者的我國相關企業(yè)具有規(guī)避侵權風險、突破知識產(chǎn)權壁壘等重要的現(xiàn)實意義。

2 Nichia和Cree半導體

照明領域美國專利檢索結果

采用美國專利商標局，專業(yè)的專利檢索工具、公司網(wǎng)站信息查詢和網(wǎng)絡信息檢索相結合的方式，以專利申請人作為查詢對象分別對Nichia和Cree及其母公司、母公司所有的子公司、曾收購的公司進行檢索查詢，之后人工篩選出屬于半導體照明領域的專利。

截止到2010年7月，檢索到Nichia和Cree 半導體照明領域的美國專利分別為597件和735件。

3 Nichia和Cree半導體

照明領域美國專利布局分析

根據(jù)檢索結果，對Nichia和Cree 半導體照明領域的美國專利布局進行分析。

3.1 公司概要

Nichia

日亞化學，著名LED芯片制造商，日本公司，成立于1956年，開發(fā)出世界第一顆藍光LED（1993年），世界第一顆純綠光LED（1995年），與此同時，它又是以熒光粉為主要產(chǎn)品的規(guī)模最大的精細化工廠商。

技術優(yōu)勢：①第一只商品化的GaN基藍光LED/LD；②擁有目前最好的熒光粉技術；③擁有藍光激發(fā)黃色熒光粉技術專利；④藍寶石襯底外延生長技術。

Cree

科銳公司建于1987年，位于美國加利福尼亞洲。研制開發(fā)并生產(chǎn)基于碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）、硅（Si）和相關化合物的材料與設備。公司的產(chǎn)品包括綠光、藍光和紫外光 LED，近紫外激光、射頻和微波半導體器件，電源轉換器件和半導體集成芯片。

技術優(yōu)勢：①SiC基Ⅲ族氮化物外延、芯片級封裝技術；②大功率芯片和封裝技術。

3.2 年度申請量統(tǒng)計分析

圖1所示的是Nichia和Cree半導體照明領域美國專利年度申請量統(tǒng)計?？梢钥闯?，Nichia申請專利的時間較早，始于1984年，1984年～2000年，專利年度申請量一直維持較低水平（11件以下），從2001年開始專利申請量迅速增加，2002年～2008年，專利申請量一直維持較高水平（平均年度申請73件），形成一個“平臺”，其中2003年和2005年是專利申請量的兩個高峰，分別為106件和93件，2009年～2010年專利申請量出現(xiàn)下降，可能與專利公開滯后性等因素有關，不能客觀反映真實情況?？傮w來看，近年來Nichia半導體照明領域美國專利申請量呈穩(wěn)定增加態(tài)勢。Cree由北卡羅來州立大學（North Carolina State University，簡稱NCSU）的畢業(yè)生共同創(chuàng)立，其早期的技術完全來自于NCSU。Cree發(fā)展歷程分為三個階段：（1） 1987年～1998年為創(chuàng)立階段，主要的發(fā)展在于尋找SiC合適的應用與產(chǎn)品；（2） 1999年～2003年為第二階段，確立以LED為主要的產(chǎn)品，強化核心能力，建立競爭壁壘；（3） 2004年～至今為第三階段，實現(xiàn)LED照明的應用，并進行照明產(chǎn)業(yè)的垂直整合?？梢钥闯?，Cree相當重視知識產(chǎn)權，早在1987年成立之初，就取得由Davis實驗室的SiC研究成果專利的獨家授權，之后也不斷地申請積累專利。1998年～2003年Cree公司半導體照明領域美國專利申請量緩慢增加，但漲幅不大；2003年～2007年，專利申請量大幅增加，2007年專利申請量達到頂峰（169件），2008年～2010年，專利申請量出現(xiàn)下降。不過由于專利申請18個月后公開的限制還有部分專利申請未被公開，所以2008年～2010年的專利申請量下降不能真實反映實際情況。

由于歐盟、美國和韓國的國家半導體照明計劃都是在2000年啟動的，中國的“國家半導體照明計劃”是在2003年啟動的，所以上述申請量峰值可能與各主要國家和地區(qū)的半導體照明計劃有關，即各主要國家和地區(qū)半導體照明計劃的相繼制定推動了Nichia和Cree相關專利加速布局。伴隨著LED應用推廣，Nichia和Cree的半導體照明領域美國專利申請量均在最近十年增加較為迅速，說明Nichia和Cree都很重視美國市場，積極在美國進行專利布局。

3.3 高產(chǎn)發(fā)明人統(tǒng)計分析

在Nichia公司半導體照明領域美國專利（共597件）中，前10位發(fā)明人（只考慮了第一發(fā)明人）共申請專利229件，占總數(shù)的38%。其中Nakamura和Ishida是Nichia公司進行技術創(chuàng)新最主要的主力軍，也是半導體照明領域企業(yè)應關注的發(fā)明人，其申請的專利（分別為44件和37件）占Nichia公司全部美國專利的7%和6%。Suenaga、Kamada和Shimizu是Nichia公司半導體照明領域美國專利申請的第二梯隊，其申請的專利（分別為27件、24件和21件）約占Nichia公司全部專利的4.5%、4.0%和3.5%。

在Cree公司美國專利（共735件）中，前10位發(fā)明人（只考慮了第一發(fā)明人）共申請專利287件，占總數(shù)的39%。Negley、Edmond是Cree公司進行技術創(chuàng)新的第一梯隊，其申請的專利（分別為61件和53件）占Cree公司全部美國專利的8%和7%。Slater、VAN DE VEN、Loh、Roberts和Saxler是Cree公司半導體照明領域美國專利申請的第二梯隊，其申請的專利分別為33件、29件、29件、28件和20件，分別約占Cree公司全部專利的4%、4%、4%、4%和3%。

3.4 主要主IPC技術構成分析

Nichia公司半導體照明領域美國專利主分類號涉及H部、C部、F部、G部、B部和A部技術領域的70個IPC大組，其中26.99%集中在H01L33/00，其次為H01L21/00、H01L29/00、H01J1/00、C09K11/00、H01S5/00、H05B33/00，以上6個IPC大組占全部專利的36.73%，是Nichia研發(fā)的重點技術領域。Cree公司半導體照明領域美國專利主分類號涉及H部、F部、C部、G部、B部和A部技術領域的76個IPC大組，其中29.66%集中在H01L33/00，14.47%集中在H01L21/00，其次為H01L29/00、C30B25/00、F21V9/00、 C30B23/00、 H01L31/00、 F21V29/00、 H01L27/00，以上7個IPC大組占全部專利的26.08%，是Cree研發(fā)的重點技術領域。

表1所列的是Nichia和Cree 半導體照明領域美國專利前20位IPC分布，代表了Nichia和Cree的重點技術主題。可以看出，Nichia和Cree半導體照明領域前三位IPC均為H01L33/00（至少有一個電位躍變勢壘或表面勢壘的專門適用于光發(fā)射的半導體器件；專門適用于制造或處理這些半導體器件或其部件的方法或設備；這些半導體器件的零部件）、H01L21/00（專門適用于制造或處理半導體或固體器件或其部件的方法或設備）、H01L29/00（專門適用于整流、放大、振蕩或切換，并具有至少一個電位躍變勢壘或表面勢壘的半導體器件；具有至少一個電位躍變勢壘或表面勢壘，例如PN結耗盡層或載流子集結層的電容器或電阻器；半導體本體或其電極的零部件），但二者在技術側重點上也存在差異，如Nichia半導體照明領域美國專利申請中排第五位的C09K11/00（發(fā)光材料，例如電致發(fā)光材料、化學發(fā)光材料）技術主題，Cree并未申請專利。而Cree半導體照明領域美國專利申請中排第六位的C30B23/00（冷凝氣化物或材料揮發(fā)法的單晶生長）技術主題，也不是Nichia的專利申請重點。

3.5 專利類型分析

在Nichia公司半導體照明領域597件美國專利中，發(fā)明專利為453件，外觀設計專利為144件，即在其專利申請中，發(fā)明專利占大部分，達76%。在Cree公司半導體照明領域735件美國專利中，發(fā)明專利為699件，外觀設計專利為36件。即在其專利申請中，發(fā)明專利占絕大部分，達95%?？梢钥闯?，Nichia和Cree半導體照明技術創(chuàng)新都很活躍，是知識與技術密集型企業(yè)。同時Nichia專利申請中外觀設計專利的比例約占其全部專利的四分之一，說明Nichia在重視技術的同時，也很重視產(chǎn)品層面的專利布局。

4 Nichia和Cree知識產(chǎn)權策略分析

4.1 Nichia知識產(chǎn)權策略

Nichia對知識產(chǎn)權的態(tài)度是：專利不是商品。Nichia的專利戰(zhàn)略部署經(jīng)歷了三個階段：第一階段（1993年～1998年），專注于事業(yè)開發(fā)，不進行專利許可；第二階段（1998年～2003年），完善市場發(fā)展，加速技術開發(fā)，不進行專利許可；第三階段（2003年以后）增加提供授權，可以進行專利許可?？v觀Nichia的專利策略，自1993年開發(fā)出第一只商用藍光二極管開始到2002年，Nichia一直都在通過專利布局構建完整的市場進入障礙，并強調不會為獲得收入而向其它公司提供其擁有專利的授權。但技術的快速發(fā)展迫使Nichia放棄了獨自發(fā)展的念頭，轉而趨向多邊技術合作。自2002年以來，迫于與世界幾大LED公司之間的訴訟壓力，Nichia不得不改變策略，不再以獨占市場為發(fā)展目標，而與西鐵城、歐思朗、拉米爾德、豐田合成、Cree等公司達成了專利交叉許可協(xié)議或專利和解。不過Nichia主要限于與可建立技術互補關系的日本、美國以及歐洲的發(fā)光二極管相關廠商簽署授權合同或交叉授權合同。

4.2 Cree知識產(chǎn)權策略

Cree早期技術來源于北卡羅萊州立大學，隨后通過并購（先后并購了Nitres、ATMI的GaN部門、LLF等）、專利獨家授權（Boston University）在整個產(chǎn)業(yè)鏈中建立起強大的專利組合。Cree成立初期（1987年～1998年），專利幾乎集中于襯底與外延技術上；1999年～2002年，由于并購了Nitres，并開始與加州大學圣塔芭芭拉分校（University of California, SantaBarbara，簡稱UCSB）合作，大量累積芯片技術，也開始布局一些封裝專利；2003年～2010年，襯底、外延、芯片專利繼續(xù)布局之外，為配合封裝技術的發(fā)展，大量布局了LED封裝專利。2008年Cree以一億三百萬美元并購前CEO Neal Hunter在2005年離開后成立的LED Lighting Fixture（LLF），取得了19件封裝與照明的專利。

與Nichia的“專利不是商品”的專利策略完全不同，Cree將技術許可給多家LED制造商，如住友商事電子、夏普、光寶、歐思朗、Stanley電子和QT光電燈等公司。Cree公司也與日本光電元件供應商羅姆公司和住友商事建立了伙伴關系。另外，Cree還與歐司朗光電半導體達成了SiC/GaN efiwafer和襯底的協(xié)議。

由此可見，Cree的專利策略屬于一種縱向的知識產(chǎn)權供應鏈條關系。一方面從上游科研機構獲取獨占或非獨占專利許可，同時加強自身的科研投入，運用專利制度保護知識產(chǎn)權；又向自己的下游戰(zhàn)略伙伴許可專利，以解決合作中的核心問題，由此形成了以知識產(chǎn)權為中心的戰(zhàn)略聯(lián)盟。另外，Cree還將專利作為賺取利潤的商品，許可給其他廠商獲取知識產(chǎn)權利潤。

5 小結與借鑒

（1） Nichia和Cree半導體照明領域美國專利申請的起始時間都較早，分別始于1984年和1987年，伴隨著各主要國家和地區(qū)半導體照明計劃的相繼制定，申請量都是從2001年～2003年間迅速增加，近年來呈穩(wěn)定增加態(tài)勢。說明Nichia和Cree都很重視美國市場，積極在美國進行專利布局。對于Nichia來說，在半導體照明技術發(fā)達的美國進行專利布局是基于專利防衛(wèi)性戰(zhàn)略。

（2）Nichia技術創(chuàng)新最主要的主力軍為Nakamura和Ishida；Cree半導體照明領域美國專利申請的第一梯隊為Negley和Edmond。跟蹤他們的期刊論文等，可以了解到更加豐富的技術內涵；對于競爭公司而言，也可以從中尋求合作伙伴，或進行獵頭活動。

（3） Nichia和Cree半導體照明領域美國專利申請前三位IPC均為H01L33/00、H01L21/00、H01L29/00，但二者在技術側重點上也存在差異，如Nichia半導體照明領域美國專利申請中排第五位的C09K11/00技術主題，Cree并未申請專利。而Cree半導體照明領域美國專利申請中排第六位的C30B23/00技術主題，也不是Nichia的專利申請重點。

（4） Nichia和Cree半導體照明領域美國專利大部分為發(fā)明專利，說明其技術創(chuàng)新都很活躍，是知識與技術密集型企業(yè)。同時Nichia專利申請中外觀設計專利的比例約占其全部專利的四分之一，說明Nichia在重視技術的同時，也很重視產(chǎn)品層面的專利布局。

（5） 來自Nichia的借鑒：從獨占到授權

2002年以前，Nichia憑借1991年至2001年間取得的74件基本專利，涵蓋了LED結構、外延、芯片、封裝的制造全過程技術及熒光粉等相關原材料，在半導體照明領域具有絕對壟斷地位，主要依靠構建專利壁壘及發(fā)起專利訴訟阻止其他廠商進入市場與其競爭，以獲取高額的獨占市場利益。但技術的快速發(fā)展迫使Nichia放棄了獨自發(fā)展的念頭，轉而趨向多邊技術合作。Nichia“專利不是商品”的策略并沒有完全得以貫徹執(zhí)行，再次驗證了市場不可能被某一個體控制和壟斷。

Nichia和藍光之父――中村修二之爭已為業(yè)界所熟知。1993年中村開發(fā)出被稱為世紀發(fā)明的藍光LED，1997年開發(fā)出紫外LED。但由于待遇太低，而且還被調離研究開發(fā)一線，1999年中村離開了Nichia。2000年12月，Nichia以“泄露商業(yè)秘密”的嫌疑中村，這一大大地激怒了中村，使他迅速倒向了“反日亞化學”陣營。2001年中村也對Nichia提起了反訴。Nichia和中村之爭值得我國企業(yè)經(jīng)營管理人員在對待技術人才的態(tài)度上引以為鑒。

6 來自Cree的借鑒：利用“外援”

Cree的專利布局是分階段進行的：首先集中在襯底、外延，接著積累芯片專利，近年大量布局封裝領域。其專利布局的發(fā)展是配合技術、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，除了自主研發(fā)，更多的是通過并購等商業(yè)行為獲取。Cree也善于利用專利訴訟獲取市場地位，在訴訟中更善于利用“外援”（如并購或獨家授權，和其他公司、研究機構合作技術開發(fā)等）。

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半導體芯片制造技術范文6

[新聞回放]8月24日，深圳市紀念改革開放三十周年。十大產(chǎn)業(yè)項目之―――創(chuàng)維半導體設計中心隆重開工。該中心占地17025.5平方米。建筑面積85128平米；項目總投資91076萬元人民幣。設計內容涵蓋：視頻芯片的設計與驗證、多媒體芯片的設計與驗證、TV控制主芯片的設計與驗證、T-corn時序控制芯片的設計與驗證、伴音功率放大器芯片的設計與驗證、視頻處理芯片中集成DDR／SDRAM IP的設計與驗證、LED光源新型材料的研究、LED外延片工藝技術研究、LED外延片專用生產(chǎn)設備國產(chǎn)化開發(fā)和研究、LED芯片的設計、LED背光模組的設計及中試、OLED顯示技術研究等。

專業(yè)化和多元化，對任何一家企業(yè)來說，都是個重大課題。

“核心產(chǎn)業(yè)做大，相關產(chǎn)業(yè)做強，這個理念我們一直沒變”，創(chuàng)維集團董事局主席兼CEO張學斌說，“比如機頂盒、液晶模組、3G數(shù)碼產(chǎn)品和OLED封裝，都是如此?！?/p>

在基于視音頻專業(yè)化的多元化棋局上，創(chuàng)維的最新落子是半導體。

沒辦法，這一步必須要做。在中國ICT產(chǎn)業(yè)，坊間曾常年自嘲為“缺芯少魂沒臉有量”――缺芯，半導體芯片；少魂，系統(tǒng)軟件；沒臉，顯示面板；有量，終端銷量。

于是，在扁平世界的全球化分工中，中國擁有巨大的終端消費能力，但由此上溯出的對半導體、面板等關鍵元器件的采購，卻都花落別家。

“新的藍海，就孕育其中，”張學斌對記者說，“中國的半導體消費量連續(xù)4年超過日本、北美、歐洲和世界其他地區(qū)。其中，隨著數(shù)字化、高清化、網(wǎng)絡化和功能化的技術重大升級，電視用半導體需求和應用復雜度正呈現(xiàn)爆發(fā)性增長。”

“目前，南同家主導對液晶顯示面板進行重大專項投人，將在未來數(shù)年內有效解決‘沒臉’的問題，”張學斌笑著說，“作為網(wǎng)內彩電骨干企業(yè)，創(chuàng)維投建半導體設計中心，要為改變‘缺芯少魂’做出自己的努力!”

張學斌分析，目前需求量最大的電視芯片包括視音頻處理和半導體存儲，加工制造已經(jīng)形成清晰的代工機制，創(chuàng)維的重點將放在與應用緊密耦合的設計層面，這與彩電終端的產(chǎn)品定義、創(chuàng)新開發(fā)和生命周期密切相關。

“做終端的企業(yè)感觸很深，市場需求的快速變化，以及對用戶需求的創(chuàng)新性挖掘，在向上游半導體供應鏈傳導時，往往發(fā)生延滯，”張學斌坦承，“比如，對于直接關乎顯示效果的幀幅頻率，選擇什么樣的倍頻指標，才能達到最佳性價比?再如，基于理想三網(wǎng)融合環(huán)境的全業(yè)務、全功能終端當然好，但在網(wǎng)絡環(huán)境、行業(yè)監(jiān)管等外部條件尚未完善之時，就需要有對過渡產(chǎn)品的有效定義，最大限度的保護消費者投資?！?/p>

張學斌認為，“終端企業(yè)基于海量數(shù)據(jù)積累和應用把握，在產(chǎn)品定義上最有發(fā)言權。從被動接受半導體合作伙伴對關鍵器件的產(chǎn)品定義，到自主定義，將打造終端企業(yè)的核心競爭力!”

事實上，創(chuàng)維半導體設計中心的愿景要比服務企業(yè)自身運營宏大的多。