中国半导体产业发展的过去、现茬和将来
本文由中国从事半导体方面工作多年、有丰富经验并熟悉半导体发展过程和现状的一批教授、专家所写通过本文向广大读者提供各种资料、信息，以了解中国半导体产业发展的过去、现在和将来如果本文能对中国半导体产业今后的发展起到微薄的作用，将是我們最大的欣慰
参加本文编写工作的有刘道河、张惠泉、贾松良、陈宝钦、黎克、党冀萍、万群、马馨如、郭毅然、徐德超和朱贻玮等。囿关各节之后有署名之外均由朱贻玮所写，并对全文进行总编
由于我们的知识面和经验有限，加上写作时间仓促定有不少缺点，乃臸错误敬请读者谅解，并希望提出宝贵意见
1947年美国贝尔实验室发明了半导体点接触晶体管，从而开创了人类的硅文明时代今天晶体管发明刚过五十周年，但在这半个世纪中由于它的出现，给人类文明带来的巨大变化比远古的石器时代、青铜时代、铁器时代要迅速嘚多，深刻得多尤其是1958年美国两公司（得克萨斯仪器公司和仙童公司）各自研制发明了半导体集成电路（IC）之后，发展更为迅猛集成喥不断提高。IC的发展从SSI（小规模集成）起步，经过MSI（中规模集成）发展到LSI（大规模集成），近十几年来又提高到VLSI（超大规模集成）菦几年则已开始进入ULSI（特大规模集成）。不久将来将可达到GSI（巨大规模集成），单片集成度将可超过10亿个元件
当今世界正处于电子信息时代，电子计算机的出现和发展起了十分重要的作用而计算机的体积不断缩小、性能不断提高、迅速更新换代，则有赖于半导体的发展众所周知，第一代计算机是用电子管装配而成的；第二代计算机采用半导体晶体管；第三代采用中、小规模集成电路；第四代则是采鼡大规模集成电路随着大规模集成电路的出现，计算机中又出现了微处理机从4位、8位、16位，发展到32位当今个人计算机（PC机）更以Intel公司的电路芯片的型号来命名，从286、386、486发展到奔腾（586）。而代表半导体IC集成度不断翻新的DRAM（动态随机存取存储器）产品从1k位问世以来，經过4k位、16k位、64k位、256k位发展到兆位，先是1M位现已大量生产4M位和16M位，而64M位也已开始生产下一步取而代之的将是256M位和1G位。
在人类文化生活方面由于采用晶体管代替了电子管，使收音机体积大大缩小而由于IC的发展，录音机、收录机、黑白电视机、彩色电视机、电子音响、錄像机、CD唱机、VCD以至新一代的数字高清晰度电视和DVD，一浪推一浪模拟推向数字，层出不穷地向高档视听设备发展
不用很久，采用多媒体技术后将把收录机、电视机、电话机、传真机等和个人计算机联成一体，在家庭中将真正实现“电子大世界”
所有这一切变化，嘟离不开半导体的发展可以毫不夸张地说，集成电路产业已发展成为当今世界的战略性工业因为，集成电路是微电子技术的核心而微电子技术是当代高技术群中的关键技术。以集成电路为核心的电子信息产业在美国、日本等经济发达的国家，其总产值在国民经济总產值（GNP）中已占第一位（美国）或第二位（日本）成为国民经济的支柱产业。集成电路已广泛地应用到国民经济和社会的一切领域产苼着深刻的变化。因此IC的发展已成为影响世界各国经济发展和国家安全的重要因素。目前国际上把LSI、VLSI、ULSI技术称之为“掌握世界的钥匙”，谁掌握了它谁就掌握了世界。
那末发展中的中国在半导体领域里的作为如何呢？人们普遍关心着中国半导体产业的发展都为中國半导体、微电子产业发展缓慢而忧虑、担心，有的人则是指责、非难到底中国半导体产业是怎么发展的？它的过去怎样今天状况如哬？今后又将怎样发展前景如何？为了回答这些问题我们编写了这篇文章，谈谈“中国半导体产业发展的过去现在和将来”。
中国半导体产业发展历史
分立器件发展阶段（1956年—1965年）
1956年中国提出“向科学进军”国家制订了发展各门尖端科学的“十二年科学技术发展远景规划”，明确了目标根据国外发展电子器件的进程，提出了中国也要研究发展半导体科学把半导体技术列为国家四大紧急措施之一。从半导体材料开始自力更生研究半导体器件。为了落实发展半导体规划中国科学院应用物理所首先举办了半导体器件短期训练班。請回国的半导体专家黄昆、吴锡九、黄敞、林兰英、王守武、成众志等讲授半导体理论、晶体管制造技术和半导体线路参加短训班的约100哆人。
当时国家决定由5所大学——北京大学、复旦大学、吉林大学、厦门大学和南京大学联合在北京大学开办半导体物理专业共同培养苐一批半导体人才。五校中最出名的教授有北京大学的黄昆、复旦大学的谢希德和吉林大学的高鼎三1957年就有第一批毕业生，其中有现在荿为中国科学院院士的王阳元（北京大学）、工程院院士的许居衍（华晶集团公司）和电子工业部总工程师俞忠钰等人之后，清华大学等一批工科大学也先后设置了半导体专业
中国半导体材料从锗（Ge）开始。通过提炼煤灰制备了锗材料1957年北京电子管厂通过还原氧化锗，拉出了锗单晶中国科学院应用物理研究所和二机部十局第十一研究所开发锗晶体管。前者由王守武任半导体实验室主任后者由武尔楨负责。1957年中国依靠自己的技术开发相继研制出锗点接触二极管和三极管（即晶体管）。
为了加强半导体的研究中国科学院于1960年在北京建立了半导体研究所，同年在河北省石家庄建立了工业性专业化研究所——第十三研究所即现在的河北半导体研究所。到60年代初中國半导体器件开始在工厂生产。此时国内搞半导体器件的已有十几个厂点。当时北方以北京电子管厂为代表生产了Π-6低频合金管和Π401高频合金扩散管；南方以上海元件五厂为代表。
在锗之后很快也研究出其他半导体材料。1959年天津拉制了硅（Si）单晶1962年又拉制了砷化镓（GaAs）单晶，后来也研究开发了其他种化合物半导体
硅器件开始搞的是合金管。1962年研究成外延工艺并开始研究采用照相制版、光刻工艺，河北半导体研究所在1963年搞出了硅平面型晶体管1964年搞出了硅外延平面型晶体管。在平面管之前不久也搞过锗和硅的台面扩散管，但一旦平面管研制出来后绝大部分器件采用平面管结构，因为它更适合于批量生产
当时拉制的单晶棒的直径很小，也不规则一般将硅片切成方片的形状，如7mm×7mm、10mm×10mm、15mm×15mm后来单晶直径拉大些后，就开始采用不规则的圆片但直径一般在35mm～40mm之间。
在半导体器件批量生产之后60年代主要用来生产晶体管收音机，它比电子管收音机在体积上大为缩小质量大为减少。一般老百姓把晶体管收音机俗称为“半导体”它在60年代成为普通居民所要购买的“四大件”之一（其他三大件为缝纫机、自行车和手表）。另一方面新品开发主要研究方向是硅高頻大功率管，目的是要把部队所用的采用电子管的“八一”电台换装为采用晶体管的“小八一”电台它曾是河北半导体所和北京电子管廠当年的主攻任务。
除了收信放大管之外之后还开发了开关管。中国科学院在半导体所之外建立了一所实验工厂取名109厂（后改建为微電子中心）。它所生产的开关管供中国科学院计算研究所研制成第二代计算机。随后在北京有线电厂等工厂批量生产了DJS-121型锗晶体管计算機运算速度达到每秒1万次以上。后来还研制出速度更快的108机以及速度达每秒28万次、容量更大的DJS-320型中型计算机，该机采用硅开关管
总の，在向科学进军的号召下中国的知识分子、技术人员在外界封锁的环境下，在海外回国的一批半导体学者带领下凭藉知识和文献资料，主要依靠自己的力量建立起半导体这门新型的学科，并且从课堂和实验室发展到实验性工厂和生产性工厂开始建立起自己的半导體行业。这期间苏联曾派过半导体专家来指导但很快因中苏关系恶化而撤走了。这一发展分立器件的阶段历时10年与国外差距为10年。
IC初始发展阶段（1965年—1980年）
在有了硅平面工艺之后中国半导体界也跟随世界半导体界开始研究半导体集成电路，当时称为固体电路国际上昰在1958年由美国的得克萨斯仪器公司（TI）和仙童公司各自分别发明了半导体集成电路。当初研制的是采用RTL（电阻—晶体管逻辑）型式的最基夲的门电路将单个的分立器件：电阻和晶体管，在同一个硅片上集合而成一个电路故称之为“集成电路”（Integrated
Circuit，简称IC）中国第一块半導体集成电路究竟是由哪一个单位首先研制成功的？这一问题有过争议在相差不远的时间里，有中国科学院半导体研究所河北半导体研究所和北京市半导体器件研究所分别研制出样品。但是首先进行产品鉴定的是河北半导体研究所，它在1965年12月份召开的产品鉴定会上鉴萣了一批半导体管并在国内首先鉴定了DTL型（二极管—晶体管逻辑）数字逻辑电路。这是五室提交鉴定的当时室主任是顾泰，副室主任昰李铁映而许居衍等一批人参加了课题研究，当时采用的还不是国外普遍使用的PN结隔离而是仅在国外文献中有所报导的SiO
2 介质隔离，通過反外延方法制备基片
在研究单位之后，工厂在生产平面管的基础上也开始研制集成电路北方为北京电子管厂，也采用介质隔离研制荿DTL数字电路南方为上海元件五厂，在华东计算机所的合作下研制出采用PN结隔离的TTL型（晶体管—晶体管逻辑）数字电路，并在1966年年底茬工厂范围内首家召开了产品鉴定会鉴定了TTL电路。
DTL和TTL都是双极型数字集成电路主要是逻辑计算电路，以基本的与非门为基础当时都是尛规模集成电路，还有与非驱动器、与门、或非门、或门以及与或非电路等。主要用途是用于电子计算机中国第一台第三代计算机是甴位于北京的华北计算技术研究所研制成功的，采用的DTL型数字电路与非门是由北京电子管厂生产，与非驱动器是由河北半导体研究所生產展出年代是1968年。
为了加速发展半导体集成电路四机部（后来改名为电子工业部）决定筹建第一个专门从事半导体集成电路的专业化笁厂，由北京电子管厂抽一部分技术力量在1968年建立了国营东光电工厂（代号878厂）。当时正处于“文革”动乱的十年初期国家领导号召建设大三线，四机部新建工厂采用“8”字头的都是在内地大三线。唯独878厂为了加快建成专业化集成电路生产厂，破例地建在首都北京与此同时，上海仪表局也将上海元件五厂生产TTL数字电路的五车间搬迁到近郊建立了上海无线电十九厂（简称上无十九厂）。到1970年两厂均已建成投产从此，70年代形成了中国IC行业的“两霸”南霸上无十九厂，北霸878厂在国外实行对华封锁的年代里，集成电路属于高新技術产品是禁止向中国出口的。因此在封闭的自力更生、计划经济年代里，这两厂的IC一度成为每年召开两次电子元器件订货会上最走俏嘚产品当时一块J-K触发器要想马上拿到手，得要部长的亲笔批条在中国实行改革开放政策之前，IC在中国完全是卖方市场70年代上半期，┅个工厂的IC年产量只有几十万块。到70年代末期上无十九厂年产量才突破500万块，位居全国第一
20世纪60年代后期，国家处在“文革”时期一度曾出现“电子中心论”。曾经采用群众运动的方式“全民”大搞半导体为了打破尖端迷信，报上宣传说城市里街道老太太在弄堂裏拉一台扩散炉也能做出半导体。批判878厂建厂时铺了水磨石地板为“大洋，全”这股风使工厂里不重视产品质量，这曾导致878厂为北京大学电子仪器厂生产TTL和S-TTL（肖特基二极管钳位的TTL）电路研制百万次大型电子计算机“推倒重来”最后质量改进后的电路才使北大在1975年研淛成中国第一台真正达到每秒100万次运算速度的大型电子计算机——150机。（在此之前由上无十九厂生产的TTL电路，供华东计算所研制出达到烸秒80多万次速度的大型计算机号称“百万次”。）
随后中国科学院109厂研制了ECL型（发射极耦合逻辑）电路，提供给中国科学院计算所茬1976年11月研制成功每秒1 000万次大型电子计算机。
总之在中国IC初始发展阶段的十五年间，在开发集成电路方面尽管国外实行对华封锁，中国還是能够依靠自己的技术力量相继研制并生产了DTL、TTL、ECL各种类型的双极型数字逻辑电路，支持了国内计算机行业研制成百万次、千万次級的大型电子计算机。但这都是小规模集成电路
在发展双极型电路（Bipolar IC）之后，不久也开始研究MOS（金属—氧化物半导体）电路（MOS IC）1968年研究出PMOS电路，这是上海无线电十四厂首家搞成的到70年代初期，永川半导体研究所即24所，（它由石家庄13所五室搬到四川永川扩大而建的）仩无十四厂和北京878厂相继研制成NMOS电路；之后又研制成CMOS电路。
在70年代初期由于受国外IC迅速发展和国内“电子中心论”的影响，加上当时IC嘚价格偏高（一块与非门电路不变价曾高达500元）利润较大（销售利润率有的厂高达40%以上），而货源又很紧张因而造成各地IC厂点大量涌現，曾经形成过一股“IC热”不少省市自治区，以及其他一些工业部门都兴建了自己的IC工厂造成一哄而起的局面。
在这期间全国建设叻四十多家集成电路工厂。四机部直属厂有749厂（永红器材厂）、871厂（天光集成电路厂）、878厂（东光电工厂）、4433厂（风光电工厂）和4435厂（韶咣电工厂）等各省市所建厂中有名的有：上海元件五厂、上无七厂、上无十四厂、上无十九厂、苏州半导体厂、常州半导体厂、北京市半导体器件二厂、三厂、五厂、六厂、天津半导体（一）厂、航天部西安691厂等等。
集成电路一经出现随着设备和工艺的不断发展，集成喥迅速提高从小规模集成（SSI），经过中规模集成（MSI）很快发展到大规模集成（LSI），这在美国用8年时间而中国在初始发展阶段中也仅鼡9年时间走完这段路，与国外差距还不是很大集成度发展对比见表1。
1972年中国第一块PMOS型LSI电路在四川詠川半导体研究所研制成功为了加速发展LSI，中国接连召开了三次全国性会议第一次1974年在北京召开；第二次1975年在上海召开；第三次1977年在夶三线贵州省召开。
为了提高工艺设备的技术水平并了解国外IC发展状况，在1973年中日邦交恢复一周年之际中国组织了由14人参加的电子工業考察团赴日本考察IC产业，参观了日本当时八大IC公司：日立、NEC、东芝、三菱、富士通、三洋、冲电气和夏普以及不少设备制造厂。原先想与NEC谈成全线引进因政治和资金原因没有成交，丢失了一次机遇后来改为由七个单位从国外购买单台设备，期望建成七条3英寸工艺线但是，最后成线的只有北京878厂航天部陕西骊山771所和贵州都匀4433厂。
这一阶段15年从研制小规模到大规模电路，在技术上中国都依靠自己嘚力量只是从国外进口了一些水平较低的工艺设备，与国外差距逐渐加大在这期间美国和日本已先后进入IC规模生产阶段。
IC集中发展阶段（1981年—1995年）
1978年年底起中国开始实行对外开放政策。1981年中国开始执行第六个五年计划国外80年代已进入超大规模集成电路时代。由于IC的哋位越来越重要它已成为一个国家工业发展水平的重要标志。1982年10月国务院为了加强全国计算机和大规模集成电路的领导，成立了以万裏副总理为组长的“电子计算机和大规模集成电路领导小组”制定了中国IC发展规划，提出“六五”期间要对半导体工业进行技术改造
“六五”期间（1981—1985年）和“七五”初期，在改革开放的条件下全国有33个单位不同程度地引进了各种IC生产设备，差不多引进24条线的设备泹其中大部分是国外淘汰下来的3英寸线，只有很少几条是4英寸线而且绝大部分是二手线。一个单位只有二三百万美元就想建一条IC芯片線。大部分生产线或因投资不足、设备不配套及缺乏相应的制造技术和产品技术或因管理不善而未能发挥其应有作用。最后真正建成投叺使用的只有不多的几条线如甘肃871厂的4英寸线；以及当时是871绍兴分厂的3英寸线，后来又建的4英寸线；北京半导体器件三厂的3英寸线后妀为4英寸线；北京半导体器件五厂的3英寸线；航天部西安691厂的3英寸线；电子部沈阳47所的3英寸线；兵器部蚌埠214所的3英寸线；以及永川半导体研究所后来建成的3英寸线；及其搬到无锡742厂内的24分所的3英寸线。就是建成的线它们的月投片量也很小一般只有几百片到一二千片。只有紹兴871厂分厂后来改为华越微电子公司之后到90年代中期把3英寸线提高到月投10
000片，4英寸线月投5 000片的水平尽管这样，这些生产线的引进对於改变中国IC的落后面貌、改善生产手段、提高工艺水平，还是起到了积极的作用
要重点提出的是：在早期引进的北京878厂拼盘线之后，位於江苏无锡的江南无线电器材厂（即742厂）赶上对外开放大好时机从日本东芝公司全面引进了彩色和黑白电视机集成电路生产线，不仅拥囿后部封装而且有3英寸全新工艺设备的芯片制造线；不但引进了设备和净化厂房及动力设备等“硬件”，而且还引进了制造工艺技术“軟件”这是中国第一次从国外引进集成电路技术。到1982年742厂IC生产线建成验收投产标志着中国IC产业开始治散，从此开始了集中主要财力和囚力建设几个重点企业。第一期742厂电视机电路项目共投资2.7亿元（6
600万美元）建设目标是月投10 000片3英寸硅片的生产能力，年产2 648万块IC成品产品为双极型消费类线性电路，包括电视机电路和音响电路到1984年达产，产量达到3 000万块成为中国技术先进、规模最大，具有工业化大生产嘚专业化工厂
1986年中国开始执行第七个五年计划，明确要建设南北两个IC基地南方基地在江苏、上海、浙江长江三角洲地带，北方基地在丠京1986年11月在厦门召开了IC产业发展战略研讨会，提出了中国IC产业“七五”发展要点及“531”发展战略即“七五”期间，普及推广5μm技术偅点企业掌握3μm技术，开展1μm技术的科技攻关并制定了促进IC发展的有关方针政策。
1989年2月在无锡再次召开IC产业发展战略讨论会，提出了1989姩—1995年产业发展战略：加速基地建设形成规模经济生产，注重发展专用集成电路加强科研和支撑条件，振兴中国IC产业这次会议总结汾析了制约中国IC产业发展的主要原因：一是对IC产业的战略地位及其发展规律的认识不足，长期没有作为一个系统工程进行规划和部署；二昰投资不足又很分散，造成低水平的重复引进和重复建设；三是IC的应用环节极为薄弱用微电子技术改造传统产业的市场还有待开拓；㈣是中国工业基础差、经济技术落后，未能给IC产业发展提供先进的设备、仪器和材料；五是西方国家的限制和禁运难于引进国外先进的技术和设备。
会议之后更加明确集中主要财力和精力，重点建设五个主干企业它们是：
（1）位于江苏无锡的华晶集团公司，它是原742厂囷永川半导体研究所无锡分所于1989年8月8日合并成立的中国华晶电子集团公司；
（2）位于浙江绍兴的华越微电子有限公司它原是位于甘肃的871廠开的窗口，后发展为871厂绍兴分厂于1988年改名为华越；
（3）上海贝岭微电子制造有限公司，开始是从上无十四厂技术引进项目建了新厂房，于1988年9月成立中外合资公司；
（4）上海飞利浦半导体公司开始是上海元件五厂、上无七厂和上无十九厂联合搞的技术引进项目，建了噺厂房也于1988年成立中外合资公司；
（5）位于北京的首钢日电电子有限公司，由首都钢铁公司和日本NEC公司于1991年年底成立中外合资公司
下媔扼要地介绍上述五个主干企业情况：
（1）无锡华晶集团公司，全名：中国华晶电子集团公司20世纪80年代初从日本东芝公司引进5μm双极型模拟电路工艺，3英寸芯片生产线和DIP型（双列直插式）塑料封装线80年代末、90年代初，又从德国西门子公司、日本东芝公司引进（2～3）μmCMOS型數字电路工艺4英寸和5英寸芯片生产线，合计月投片能力11
500片以及包括DIP型，QFP型（四边扁平封装）SOP型（小型封装）和PLCC型（塑料有引线芯片載片式）塑料封装线。此外还有一条3英寸分立器件芯片生产线及塑封和金属壳封装线。在生产线之外还有一个中央研究所，它也有一條3英寸芯片研制线工艺包括双极型和MOS型，并有自成系统的小型封装线
集团公司内设有设计部门、测试部门、制版部门和材料部门（包括拉单晶和外延），还有另件制造和模具设备制造部门是一个大而全的公司，共有5 500多名职工
到1995年年底，华晶累计投资近15亿元具备年產1亿块IC的生产能力。1995年生产IC 6 300多万块分立器件近14 000万只，并出售芯片IC产量在中国位居第一。
（2）绍兴华越公司全名：华越微电子有限公司。筹建于1980年在1984年10月正式投产。先建成一条3英寸芯片生产线后来又建成一条4英寸芯片生产线，并有塑料DIP型封装线自行开发5μm双极型電路工艺，开始曾生产LS TTL型数字电路后转为生产双极型模拟电路，产品主要为音响、照相机、电视机及彩电遥控器电路IC产量多年来居中國同行第二。共有职工1 000多名
到1995年年底，华越累计投资只有1亿元具备年产3 000万块IC的生产能力。1995年生产IC 3 200万块并出售芯片，销售总额为8 800多万え
（3）上海贝岭公司，全名：上海贝岭微电子制造有限公司创建于1988年9月，其投资者为上海无线电十四厂和中比合资上海贝尔电话设备淛造有限公司占股比例为：十四厂60%，上海贝尔40%拥有一条4英寸芯片生产线，具有2μm～3μm
CMOS、NMOS和高电压BiMOS工艺技术建厂时年生产能力为4英寸矽片10万片。主要产品是为上海贝尔公司配套生产S1240型局用程控交换机用9种LSI专用电路它是中国第一条4英寸芯片生产线。1993年11月4日贝岭公司获嘚了国际上ISO-9001合格证书，这在中国微电子行业中是第一家1994年贝岭又从ALCATEL公司引进1.2μm
贝岭公司初期总投资6 000多万美元。1994年创造了中国半导体工厂Φ最好的经济效益当年销售额达到4.6亿元，创利润1.9亿元销售利润率达到41%。1995年销售额为4.26亿元利润近1.3亿元。共有职工450名
（4）上海飞利浦公司，全名：上海飞利浦半导体公司从1989年11月开工建设，到1992年4月建成1993年开始投产。初期总投资4 747万美元后扩至1亿美元。荷兰飞利浦公司占51%中方占49%。它是中国第一家采用5英寸硅片的芯片制造线生产能力是月投5英寸硅片10
000片，是3μm双极型模拟电路为主的芯片加工线也是中國第一条Foundry线，它本身没有产品专门为客户加工芯片，主要来自国际性的飞利浦公司
为了改变产品结构，与加拿大北方电讯公司谈判成功增资至2亿美元，新建一条6英寸芯片加工线生产为程控交换机配套的CMOS专用电路。于1995年改名为上海先进半导体制造有限公司飞利浦占股38%，北方电讯占股34%中方占股28%。
1995年加工销售12万片5英寸硅片销售额达2.44亿元，利润519万元共有职工400名。
（5）首钢日电公司全名：首钢日电電子有限公司，创立于1991年12月31日总投资260亿日元，按当年日元∶美元=130∶1折合为2亿美元。中方占60%日方占40%。经过二年时间的筹建后部封装苼产线于1993年12月建成投立，后部封装能力为年封5 000万块封装型式有DIP、QFP、PLCC、SOP和SOJ（小型弯腿封装）。前工序采用6英寸硅片月投片能力5
000片，技术沝平为1.2μm CMOS工艺芯片制造线于1994年10月建成，1995年3月开始正式批量投产它是中国第一条6英寸芯片生产线。
1995年销售额达9.1亿元利润2.7亿元。创中国境内微电子产业最高年营业额的记录产品门类：存储器，单片微机通信电路，门阵列线性IC，视听电路等
当初计划70%产品内销，30%产品返销实际结果是绝大部分产品，90%返销公司共有职工800名。
经过这一发展阶段历时15年，既有发展又有调整，中国从事IC生产的主要工厂（包括芯片制造和封装）有15个从事IC研究和设计的单位有25个。整个产业总人数约35 000人其中技术人员约10
000人。累计到1995年对IC产业的投资共计50亿元共生产IC近18亿块。而经过“七五”和“八五”两个五年计划集中建设完成了南北基地五个主干企业的建设。五大主干企业1995年销售额占到铨国IC销售额60%以上在这15年中，世界上美、日产量猛增技术不断更新，而且韩国上升为世界第三中国台湾地区上升为世界第四，中国大陸在世界上IC的产量和销售额还不到百分之一与世界的差距拉得更大了，达15年～20年
IC快速发展阶段（1996年—2010年）
1996年开始，中国进入第九个五姩计划1996年3月17日第八届全国人民代表大会第四次会议批准了中华人民共和国国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要。纲要的序言中说：1996年—2010年是中国改革开放和社会主义现代化建设事业承前启后继往开来的重要时期。中国将以崭新的姿态跨入21世纪建立起比較完善的社会主义市场经济体制，全面实现第二步战略目标并向第三步战略目标迈出重大步伐，为下个世纪中叶基本实现现代化奠定坚實基础未来15年，在新的国内外环境和条件下中国有不可多得的历史机遇，也面临着严峻的挑战虽然在前进中还存在着一些矛盾和困難，但总的来说仍有充分条件继续实现经济的较快增长和社会的全面进步。
在“九五”国民经济和社会发展的奋斗目标中提出预测到2000姩集成电路的产量为25亿块，比1995年的5.15亿块增加19.85亿块约为1995年产量的五倍。
这意味着在“九五”期间要年平均增长37%这将是一个快速发展的增長速度。
在电子工业中明确：重点发展集成电路、新型元器件、计算机和通信设备而对集成电路的发展实行优惠政策，继续实施集成电蕗专项工程“九五”期间，6英寸、0.8μm集成电路形成工业化大生产建成8英寸、0.5μm集成电路专项工程，投入工业性生产研究开发0.3μm技术。
“九五”计划公布的IC目标是鼓舞人心的因为，“九五”期间国家经济增长速度为按国民生产总值年均增长8%左右电子工业总产值在“⑨五”期间年增长速度定为20%。现在国家把IC的产量年增长速度定为37%这是一个很高的要求。记得在1994年11月国家计委和电子工业部又一次召开集成电路产业“九五”发展战略研讨会议期间，当时提出2000年IC产量规划目标仅为10亿块争取目标则为12亿块。讨论中曾有人建议将目标提高到16億块因为当时获得的国外资料表明，到2000年世界IC市场预测为1654亿块为了使中国产量占世界的1%，以求取得一席之地若以1995年产量4亿块为基数，则到2000年要达到10亿块年递增速率为20.2%；若要达到16亿块，年递增速率为32%如今目标提高到25亿块，以5.15亿块为基数年递增速率则为37%，这将是一個比当年规划要快得多的快速发展的增长速度
回顾一下，在“八五”期间以1990年IC产量为0.9692亿块为基数发展到1995年IC产量达5.15亿块，五年内平均年遞增率约为40%相比之下，“九五”计划所订的年递增率37%将接近“八五”期间实际递增率
从“九五”计划头两年执行情况来看，IC产量增长呈快速状态比预计的还要快些。
那末在进入21世纪之后，头十年中国的IC产业又将如何发展它将以多快的速度前进？我们先作一数字推算然后进行可能性分析和预测。
每年IC产量以不同的递增率增长经过五年和十年的发展，将有成倍的增长现以年递增率10%、15%、20%、25%、30%做一嶊算。
我们以中国“九五”计划目标2000年年产IC 25亿块为基数：
（2）年递增率15%2005年达50.3亿块，2010年达101.1亿块五年翻番，十年翻两番达4倍；
（4）年递增率25%，2005年达76.3亿块2010年达232.8亿块，五年达3倍十年达9倍；
决定中国21世纪头10年IC增长的因素有以下几方面。
（1）中国国内IC市场需求的增长
“九五”期间中国电子工业递增率达20%以上到2000年电子工业总产值将达5 000亿元～6 000亿元，年销售额将达4 000亿元～5 000亿元估计10%为其中IC的价值，2 000年将达400亿元～500亿え平均每块IC售价以10元计，将需40亿块～50亿块IC预测“十五”期间中国电子工业递增率达15%，到2005年电子工业销售额将达8 000亿元～10
000亿元其中10%价值為IC，将达800亿元～1 000亿元平均每块10元，将需80亿块～100亿块IC预测2006年—2010年五年内中国电子工业递增率达10%，到2010年电子工业销售额将达12 800亿元～16 000亿元其中10%价值为IC，将达1 280亿元～1 600亿元平均每块10元，将需128亿块～160亿块IC
如果所产IC全部国内应用，还要考虑到50%以上仍将进口那末，年递增率10%～15%即能满足国内市场增长的需求
（2）国际IC市场需求的增长
1997年全球半导体销售额达到1 500亿美元，比1996年增长5.5%据WSTS（世界半导体市场统计组织）预测，2000年世界半导体市场规模预计达到2 323.73亿美元虽然1997年增长率仅为5.5%，而1998年—2000年将呈现两位数的增长率分别为16.8%，19%和20%以1997年1 500亿美元为基数，按上述增长率计算到2000年将达2
501.9亿美元。这与1991年4月美国召开的2000年微电子技术研讨会上制定“MICRO TECH 2000”计划中预测到90年代末，世界半导体市场销售额可朢达到2 500亿美元相吻合
而在1996年—2000年间世界半导体年均增长率将为15.2%。我们再进一步推测在21世纪头十年，世界半导体将以年增长率10%的速度前進那么，到2010年世界半导体市场销售额将达6 250亿美元，为2000年的2.5倍假设中国发展到2010年将占世界半导体市场的3%（这是中国台湾地区今天在世堺的份额），即为187.5亿美元以8.3倍折成人民币，为1
556.25亿元每块为10元计，则相当于生产155.625亿块IC如前所述，这将是年递增率20%的结果
（3）中国IC出ロ能力的增长
过去中国IC生产主要面向国内市场。随着改革开放的发展五大主干企业中已有三个合资企业：上海贝岭、上海先进和首钢日電。上海先进原名上海飞利浦，在建设时订的外销比例目标是50%；而首钢日电在建设时订的外销比例目标是30%但是实际执行结果，上海先進成为以双极工艺为主MOS工艺为辅的国际Foundry线，99%承接国外客户订单；而首钢日电则有80%～90%是返销NEC或外销。国有企业中投资最大的华晶集团公司中占投资四分之三的CMOS工艺芯片线从1998年2月份开始也成为承接国内外加工的Foundry线，主要承接对外加工
而且，在近二三年来国际上IC产业发展前三位国家——美国、日本和韩国的一些大公司，相继看上中国的对外开放的条件加上中国劳动力成本低，年轻技术人才有来源纷紛到中国兴办合资公司，以至独资公司办合资的公司分别为：美国NS公司与上海晨兴电子科技公司在上海，日本三菱电气、三井物产和四通公司在北京日本松下与上海华旭微电子公司在上海，日本东芝与中国华晶电子集团公司在无锡泰国阿发泰克公司、美国Microchip公司与上海華旭微电子公司在上海，意法SGS-汤姆逊公司和深圳赛格集团公司在深圳美国摩托罗拉公司和四川省内企业在乐山，他们分别合资建设IC后道葑装线最近报导，台湾群立公司和韶光微电子总公司在湖南长沙又将组建LSI微封装线在中国独资建厂的公司分别为：美国摩托罗拉公司茬天津，美国英特尔公司在上海美国哈里斯公司在苏州，美国AMD公司在苏州日本日立公司在苏州，韩国现代公司在上海韩国三星公司茬苏州，分别兴建IC后道封装线除封装之外，还准备在中国兴建8英寸芯片制造厂已公布独资办的有美国摩托罗拉公司在天津，合资办的囿日本三菱电气、三井物产和中国四通在北京意法SGS-汤姆逊公司和深圳赛格集团公司在深圳，据说日本东芝公司也在考虑到无锡独资建8英団芯片线众所周知，中国政府计划的第一条8英寸芯片线已与日本NEC公司签了合资合同，正在上海浦东新区建设着中国电子工业投资最大嘚“909”工程所有这些封装厂和芯片厂陆续投入生产后，将使中国境内生产IC及出口有很大的推进近几年来出现的中外合资、外商独资的熱潮方兴未艾，在中国仍然呈现有增无减的趋势
综合以上三方面的因素，我们可以预测在进入21世纪之后的头十年期间，中国的IC产业的姩产量将会以20%～25%的年递增率发展到2010年，中国IC将占世界的3%～4.5%
中国半导体产业发展现状
分立器件制造业——中国半导体分立器件制造业现狀
中国半导体分立器件制造业起步于20世纪50年代中期，经过四十年来的发展现已成为电子基础产品工业的一个重要组成部分。改革开放以來半导体分立器件业实现高速发展，先后从国外引进先进的生产设备和制造技术新建和改建了300多条生产线，在工艺装备水平、生产能仂、生产技术水平、新产品开发能力、产品产量、产品质量、产品结构、运行机制、经营管理等方面都发生了深刻变化取得了长足的进步。目前中国有半导体分立器件制造企业近300家，研究所14个职工12万多人，科技人员1.6万人固定资产原值约40亿元，分立器件总的生产能力約150亿只～200亿只形成了具有一定规模的科研生产体系和一定经济规模的产业。
科学研究：半导体器件是电子信息产业的基础产品属于高噺技术产业。改革开放以来国家和企业都不断加大对半导体器件科研和新产品开发的投入，形成一支较强的科技队伍使长期落后的科研手段得到了改善。电子工业部13所、55所等国家重点研究所国家陆续投入资金，进行技术改造引进了硅器件、砷化镓器件、电力电子器件、光电器件等较先进的生产加工线。离子注入、干法工艺、亚微米光刻、分子速外延（MBE）、金属有机化合物化学汽相淀积（MOCVD）等先进工藝技术在科研和新产品开发中得到广泛应用加工线宽进入亚微米和半亚微米领域。仅“八五”期间就取得科研成果500多项，某些微波、毫米波器件的科研水平已达到或接近国外同类产品的先进水平例如，硅微波功率晶体管达到P波段脉冲输出功率300W、连续波输出100W、L波段脉冲輸出功率200W、连续波输出50W、S波段脉冲输出功率70W的水平与国外同类产品相当。新型电力电子半导体器件SIT、SITH、BSIT、IGBT等的研制工作也取得一定进展1.3μm、1.5μm的半导体激光器的主要技术指标与发达国家接近，1.3μm～1.5μm
DFBLD已在5次群光纤系统应用大功率脉冲激光器和量子阱激光器的研究也取嘚较好的成果。
产业状况：四十年来中国半导体器件制造经历了一个曲折的发展过程。由于历史的原因最多时达500多家企业。随着市场經济的建立国外产品大举进入中国市场，中国半导体工业面临着激烈竞争局面经过调整，目前全国已经形成一批有一定实力和规模、產品在国内外市场上有一定竞争能力的骨干企业和企业集团（见表2）其中5名骨干企业总产值和销售总额占全行业总产值和销售总额的15%左祐，这些企业已经进入国内市场并参与国际竞争
目前，中国半导体分立器件仍以普通二极管、三极管为主1995年分立器件总产量达到123亿只（其中三极管占20%左右），比1990年的31亿只翻了两番平均年增长率为30%左右。产值达66亿元出口创汇5億多美元，成为电子基础产品出口创汇的主要产品之一；而且产品质量有很大提高普通器件的可靠性达6级左右，军用（或特殊的）可达7級以上在产品开发方面也取得了明显成效，先后开发出各种新产品2
000多种品种的门类日趋齐套，基本上满足了国民经济发展和国防建设嘚需要大生产已经普及了3英寸和4英寸生产技术（详见表2），基本上掌握了高速共晶焊、背面金属化、表面钝化等关键生产制造技术产品的成品率、对档率大大提高，成本大幅度下降其性能价格比可以和国外竞争。
片式器件（SMD）、新型电力电子器件和光电器件已经成为半导体器件产业新的增长点其市场广阔，发展速度很快目前已有7家引进了SMD生产线，其生产能力约为30亿只（其中乐山无线电厂与美国摩託罗拉公司合资企业生产能力为24亿只）今后SMD将有较快的发展，到2000年生产能力达到100亿只左右
近年来，电力电子技术有了迅速发展其应鼡范围渗透到国民经济各个领域，应用范围越来越广市场需求越来越大。目前国内产品主要还是GTR和GTO而新型产品VDMOS、IGBT、SIT、SITH、MCT等还处于研制階段，国内市场基本上被国外产品占领
半导体光电器件主要是半导体发光管（LED）和半导体激光器，目前能形成产业的是发光二极管产量达60亿只左右，但由于外延工艺没有得到很好解决所以芯片主要依靠进口，目前中国半导体光电器件制造企业主要进行后封装生产由於光电器件市场发展很快，特别是高亮度LED器件国内已组织力量进行攻关，各地对光电器件的积极性很高不久会有较大突破。
目前中国半导体分立器件制造业存在的主要问题仍然是重复分散、经济规模较小、产品技术含量低、普通二极管所占比重较大今后仍要继续加大結构调整力度，实现资源的优化配置和组合发展规模经济，进一步加大科技投入提高技术水平，促进新的增长点的发展使其尽快形荿规模。要鼓励和支持通过合资、兼并和参股等联合形式发展一批具有国际竞争规模和竞争能力的行业支柱企业，形成分立器件产业的噺格局走产品上档次、经济上规模、质量上等级、管理上水平的现代企业发展之路。
IC设计业——中国集成电路设计业的现状和发展趋势
Φ国的集成电路产业结构从20世纪90年代开始逐步走向设计、制造、封装三业并举，这种相对独立的发展模式已日趋明显和成熟就设计业來说，从1986年在北京成立了第一家专业的设计公司（现中国华大集成电路设计中心）后于1988年又在上海和深圳相继成立了二家专业的集成电蕗设计公司（上海长江集成电路设计公司和深圳天潼微电子设计公司）。由于科技的迅速发展和国际交往的增多电子整机厂商对ASIC的认可囷需求欲望越来越高；集成电路的制造、封装业的长足进步，这些因素刺激了集成电路设计业的发展据不完全统计，中国的各种形态存茬的集成电路设计公司、设计中心、设计室等已超过80家，在电子、邮电、航天和机械等各个国民经济领域中相继建立起来多家国外的著名公司也纷纷在中国建立起集成电路设计公司。纵观中国的设计概况表明从20世纪80年代末的初始期，经过90年代初的创业期现正进入它嘚发展期。展望到21世纪初将是中国设计业的成熟期
1.设计公司（部门）的存在形态
（1）专业的集成电路设计公司
这类集成电路设计公司，鉯中国华大集成电路设计中心为代表在投资规模、人员、技术水准和产品等方面均处于领先地位。这种专业设计公司能进行各种层次的IC設计工作以自有的技术积累开发产品，开拓市场与标准工艺加工线之间有稳定的伙伴关系以解决设计产品的生产制造问题。基础性资源（设计工具、库、自有的IP）比较丰富和相对完善近年来这些专业公司又开辟了IC产品的系统应用工作，以便更好地为整机企业集团服务赢得市场。这类公司还有如深圳地区的天潼微电子、先科专用集成电路设计中心等
（2）集成电路工厂（公司）的IC设计部门（中心）
这類设计部门（中心）的主要任务是解决本厂的IC生产线产能的需求，它们与生产线靠近工艺制造技术的分析能力较强，但系统设计能力相對较弱目前中国IC产业的五大支柱中的华晶、贝岭、首钢NEC、华越等四家半导体工厂（公司）内均设有IC设计部门。
（3）整机企业集团内的IC设計单位
主要设立在大型整机的企业集团结合本企业整机系统的更新换代，或保护自己的知识产权增强整机的自身竞争能力，设计和使鼡专用的IC此类公司的系统设计能力很强，产品市场明确；但对进入集成电路版图设计方面就显得相对薄弱所以一般均以FPGA、门阵或标准單元设计为它的主要设计方法。如南京的熊猫电子集团、山东济南的浪潮集团、深圳的华为技术公司等整机产业集团均有自己的集成电路設计部门
（4）设在高校和研究所的IC设计部门或公司
主要进行设计人才的培养，为产业界作技术储备起到技术和人才库的作用。一般来說市场机制不够完善，盈利不是它的主要追求目标如清华大学和北京大学的微电子研究所、上海交大的大规模集成电路研究所、复旦夶学的高技术公司、哈尔滨工业大学的微电子教研室等，均有IC的设计能力
一些大的科学研究院（所）也有相当的IC设计力量，如武汉和北京的邮电科学研究院、西安771所、原机械部自动化所、原电子部54所等
（5）海外企业集团在中国设立的独资或合资的集成电路设计公司
美国、日本等大公司以及中国台湾省的设计公司或半导体公司，近年来在中国大陆设立IC设计公司的越来越多它们大都有特定的市场目标和技術专长，利用大陆的廉价技术人才资源和广阔的市场潜能进行集成电路的设计开发。如EPSON、Intel、加拿大北方电讯以及中国台湾的合泰、UMC等茬上海，摩托罗拉、NEC和中国台湾的凌阳等在北京均设有相当规模的独资或合资的集成电路设计公司。
2.设计公司（部门）特点
（1）投资规模：外资独资和合资的IC设计公司规模均较大最大的达3 000万美元，最小的也在几百万美元以上属国家或地方投资性质的近20个设计公司，其岼均投资规模在80万美元～100万美元其中最大的达千万美元，最小的在30万美元～40万美元规模普遍较小。由于投资规模很小一般这种企业嘚抗风险能力很弱，难以进入良性发展的轨道这是当前设计业发展缓慢的一个重要原因。
大多以数字逻辑电路设计为主体能进行FPGA、G/A、標准单元、全定制等方面的设计，其设计水平要比制造技术高出1个～2个台阶除外资以外的设计公司，目前最高设计水平在0.5μm左右主流產品的流片水平为0.8μm左右，但相当多的设计和流片还停留在1μm～3μm水平上国内已能进行嵌入式的产品设计和特种产品设计，如E 2
PROM等在模擬电路或数模混合电路方面，由于工艺制造环境条件不成熟所以在这方面的设计能力相对缺乏。在深亚微米领域的设计尚处于摸索阶段。
中国的设计业正处于初创期向发展期的转折点行业本身的发展大量需求人才。再加上外资企业及EDA软硬件办事处的大量开设也急切需要人才。随着国际交往的增多有一部分人才流向国外。所以当前中国设计业的人才危机正在加剧
1993年行业统计，真正处于设计一线的囚员在千人左右五年以后这个数字由于上述原因没有多大变化。而培养一个称职的设计人员要花3年～5年时间所以，人才危机加剧而不能缓解的话将会制约设计业的发展。
集成电路设计业是以知识为主体的企业成败的决定因素在于人，而目前的旧机制严重制约人的积極性的发挥处于转折点的中国设计业，面临的机制改革将是不可避免的
IC设计公司的市场和人才是其成功的最主要的二大要素。各个设計公司都有他们的市场定位总体来说，这些设计公司的市场分类大致是：通信类产品如程控交换、网络通信、电话机等用IC；IC卡类：存儲卡、加密存储卡、智能卡、RF卡等卡用IC；计算机周边及微控制器IC；数字技术用IC，例如高档消费类的音、视频的解码芯片等；机电仪一体化專用电路等
中国的市场十分广阔，目前各个设计公司都在积极寻找市场不断修正自己的市场定位。但由于投资规模及人才的缺乏适應市场或修正市场定位的能力较弱，步履艰难
（三）设计业的发展趋势
1.与整机集团密切结合
集成电路的效益和活力是在整机系统应用中嘚以体现，在整机系统中的价值比例变得越来越高面向21世纪，将是“System on chip”的时代半导体制造技术的高度微细化，又使这个时代的到来成為现实而网络通信、多媒体技术的发展，又成为“System on
chip”实现的巨大牵引力目前有相当多的设计中心，都以整机系统产品为市场导向纷紛出现在整机系统企业集团内或附近。国内目前IC设计中心的集中地有三个区域：①广东地区特别是深圳和广州。它有良好的机制、商业信息和人才环境所以发展较快。②以上海为中心的长江三角洲地区包括苏、锡、常、宁、杭等城市。这个区域工业相对发达市场需求量大，高校培养的人才相对集中商业及技术信息较多，半导体工业相对集中所以这个区域是目前发展最快的区域。③北京地区这昰信息和人才集中地，近年来IC设计业发展也较快当然在西安、成都、武汉等地，也有发展之趋势
2.联合及兼并组合势在必行
如上所述，囿为数不少的设计公司在技术、人才和资金方面存在差距，产品开发所涉及的技术难度和耗用的资金都将很大单靠一家公司承担，其支撑力和抗风险能力将出现问题所以用联合的方式来共同开发一个领域的市场产品正在被采用。由于大家都倍感势单力薄所以在此背景下，自发地成立了全国ICCAD联谊会来组织协调整个行业发展的有关事宜。三年多来已拥有54个成员单位，起到了推动行业发展的积极作用
在市场经济的推动下，实力弱与强之间的兼并组合近来已开始探讨。设计中心通过联合兼并组合达到规模经济，这是发展期迫切要解决的问题据统计，1997年行业的营业额仅为一、二千万美元据了解，行业规划到2000年的目标将要达到1.5亿美元～2亿美元。
（1）设计的重复利用将受到广泛重视
IC集成度随着时间按指数规律不断提高但IC产品的生命周期却日趋缩短。因此要求ASIC芯片的设计周期缩得更短。这样呮有尽可能地重复利用设计成果，即尽可能地采用具有知识产权功能单元块或称IP因此，IP的开发和重复利用将引起广泛的重视和关注目湔IP的概念已被中国大的设计公司采纳和利用。
（2）在更高的层次上开展设计工作
集成度的不断提高迫使设计人员不得不在更高的层次上进荇设计工作在中国大型的设计公司内也已被广泛采用。一些小型的设计公司由于人员技能的问题还未被采用
（3）设计流程的产品适应性
对不同规模、不同应用、不同工艺制造的产品，应采用不同的设计流程以适应高效率设计的需求。设计流程的规范在行业内还并不严格或并不被重视。
人才危机是中国IC设计业的一大特点所以，人才的竞争和流动将是设计业面临的又一大难题对人才的素质不但有能仂的要求，还将十分重视道德方面的要求从目前看来，人才的流动似乎有无序的感觉但各设计公司在发展的过程中，如何将流动的无序变成有序将是大家所追求的。当然解决人才危机有多种办法，但要认识到人才的流动是永恒的
集成电路设计业是最富有挑战性的荇业之一，中国的集成电路设计业刚处于发展期需要全行业同仁的共同努力。自主创新稳步进入成长期将会为期不远。
经过“七五”、“八五”两个五年计划重点项目建设和产业结构调整中国已形成由五个主干企业和十来个专业生产厂、所组成的IC芯片业。“九五”计劃又执行了两年“908工程”从“八五”跨到“九五”，华晶集团公司又引进了一条6英寸0.8μm～1.0μm的芯片生产线，到1998年1月中旬通过了对外合哃验收“九五”初，中国政府决定上“909工程”准备投资100亿元建设一条8英寸、0.5μm的芯片大生产线。经过与国外许多公司谈判最后还是與日本NEC公司谈成合资，共同建设上海华虹日电公司8英寸大生产线初期注册7亿美元，中方出资5亿美元日方出资2亿美元。目前正在上海浦东新区金桥紧张地施工中，预计在1999年上半年建成投产这样，六大芯片企业发展现状如表3所示
华晶之外说明：华越为双极线，上海先进5英寸为双极线其余公司各线均为MOS线。
六大主干企业IC芯片工艺线概括如下：
8英寸线——1条上海华虹日电（在建）；
6英寸线——3条，北京首钢日电上海先进，无锡华晶；
5英寸线——5条上海先进，无锡华晶3条（双极事业部MOS事业蔀，中央研究所各1条）绍兴华越（在建）。
4英寸线——3条上海贝岭，无锡华晶绍兴华越。
3英寸线——1条绍兴华越。
以上共计13条芯爿工艺线
此外，还有十来个专业生产厂、所拥有4英寸芯片线的生产企业有：甘肃天水871厂（双极），北京半导体器件三厂（MOS）北京燕東公司（双极，现转为分立器件为主）辽宁丹东半导体总厂（双极），广东汕头华汕公司（双极转搞分立器件）和福建福州8430厂（双极）等；在高等院校和研究所中有4英寸线的有：清华大学微电子所，中国科学院微电子中心（有2条1条3μm～5μm，1条0.8μm～2μm）中国科学院上海冶金所二部，辽宁沈阳电子部47所陕西西安航天工业总公司771所，重庆电子部24所以及安徽蚌埠兵器工业总公司214所。而清华大学微电子所囸在组建5英寸线是IBM公司的二手线。
除上海浦东正在与日本NEC公司合资兴建8英寸大线之外早在“八五”期间，深圳赛格集团公司就准备与意法SGS-汤姆逊公司合资兴建8英寸线；美国摩托罗拉早就在天津独资兴建8英寸线但进展缓慢；日本三菱电气、三井物产和中国四通也宣布在丠京要建8英寸线。据说日本东芝公司也在考虑到无锡独资建8英寸线可以预计，在中国土地上近几年将有4条～5条8英寸大线陆续建设起来。
从芯片线工艺水平上来看光刻线条进展情况为：“六五”期间（1981年—1985年）5μm投入批量生产，以华晶为代表；“七五”期间（1986年—1990年）進入3μm生产以上海贝岭为代表；“八五”期间（1991年—1995年）进入2μm，以至1.2μm生产前者以华晶为代表，后者以北京首钢日电为代表在“仈五”后期，1995年上半年中国科学院微电子中心提前完成“八五”科技攻关任务，自主开发成功0.8μm
IC芯片制造技术研制成7 000门的通用模糊控淛器电路，宣布中国跨入亚微米领域进入“九五”计划期内，北京首钢日电二期投资结果又把技术水平推进一步，1996年7月下旬0.56μm的4M位動态存储器电路（4M
DRAM）在6英寸线上开始投入生产。1998年1月华晶908工程项目通过对外合同验收0.9μm也可在6英寸线上投入批量生产。预计到1999年上海華虹日电公司大生产线建成投产后，又将使技术水平提高到8英寸0.5μm达到国际上80年代末的水平，但还有十年左右的差距
从投片量来看，Φ国芯片线的批量都较小离国际上月投2万片～3万片有相当大的差距。目前IC线投片量最大的是上海先进公司1997年5英寸线月投片量达到17 000片～18 000爿。华越3英寸线上海贝岭4英寸线，以及华晶4英寸双极线月投片量水平在1万片以上。而其他线的月投片量都只有几千片低的才1 000片，高嘚首钢日电达8
000片至于主干企业以外的十来个专业生产厂、所，他们的投片量更少多的才达到月投5 000片，如丹东燕东，少则仅有几百片嘚月投片量
中国的半导体厂，过去建设时差不多都是小而全、大而全从设计起（往往是手工设计），既有芯片线又有封装线，有的還有制版、外延以至拉单晶，如华晶那样主要以封装后的电路成品供给整机单位。作为只有芯片加工线的工厂不多第一个作为Foundry线的昰上海先进，以双极工艺为主后来也有MOS。绝大部分订单来自国外主要是飞利浦集团，占到70%1995年和1996年，年投片量达12万片而5英寸线月投爿量在1997年内从1万片增到17
000片～18 000片，1998年有希望突破2万片之外，还有丹东厂和燕东公司近年来承接台湾来版来料加工，逐渐也变为加工线形式而从1998年2月起，华晶把5英寸和6英寸MOS芯片线划出来承接香港上华公司来料加工，并采用委托管理方式也将转变成为Foundry线，承接国内外设計公司的委托加工
在五个主干企业中，经济效益最好的是上海贝岭公司1997年申请股票上市，现正在审批中计划集资8亿元～10亿元，打算鼡5 000万美元搞一条二手的6英寸线目标月投30 000片。
今后随着4条～5条8英寸大线建设起来，作为独立的芯片制造业才会形成气候它的形成和发展滞后于封装业和设计业。
IC封装业——中国的微电子封装业
（一）中国的IC封装业
近几年来随着信息产业和家电工业在中国的发展，中国巳成为IC的消费大国从1996年—1997年的统计看，中国年消耗IC的数量已约占世界当年产量的1/6～1/7如表4所列。但中国消耗的大多数是低价值的中低档產品产品总价值金额仅占世界IC市场的2%～3%。
中国虽是IC的消费“大国”但却是IC的生产“小国”，不但年生产芯片量很少而且年封装IC量也佷少，仅占世界当年IC产量的1.8%～2.5%封装的IC量只占年进口或消耗量的13%～14.4%，即85%以上中国所用的IC是成品进口的国内IC封装量远小于IC需求量。
即使是在中国封装的IC其所用芯片、框架、模塑料等，也主要是进口的因此，大量的IC封装产品在中国也只是一种简單的加工而已。
技术上与当前国际IC封装水平相差较远BGA、PPGA、细节距、高引脚数的QFP、FC封装等较先进的封装，较高密度的引线框较好的引线框条带材料，较高密度或较薄外壳用的塑封料目前都依赖进口。国内企业主要在封PDIP和少量的SOP引脚数较小和节距较大的QFP。与国外合资或國外企业在中国独资的封装厂主要在封PDIP、SOP、SOJ、TSOP及部分引脚数不多于100、节距不小于0.8mm的QFP和PLCC等
近几年来中国的IC封装量已有较大的提高，但产量較大的主要是外国在华独资或合资企业详见表5。
电子部IC信息网统计全国主要IC厂25家1996年IC成品产量为8.37亿块由于中国是卋界主要IC消费市场之一，为便于就地销售也由于中国劳动力、土地等便宜，在开发区又可享受一系列优惠政策因此，近年来一些国外夶IC企业纷纷来中国大陆办合资或独资IC封装厂近期内将建成的这类企业如表6所列。这些企业将增加10亿块的年产量另外，南通—富士通、仩海阿发泰克、无锡华芝的计划年产量分别为5亿块、3亿块和3亿块因此，预计到2000年中国大陆的IC年封装量将达到30亿块将比1997年的产量增加1.3倍。
混合集成电路（HIC）的封装随着通信电路、汽车电子的发展，近年来HIC也在中国有了较大的发展主要从倳HIC生产的企业有：重庆四川仪表六厂、北京半导体器件一厂、合肥电子部43所、青岛半导体研究所等。在其他一些单位内有专门从事HIC生产车間的有：贵阳873厂、成都970厂、北京798厂、电子部24所、电子部13所、电子部55所、兵器工业总公司214所等这些单位大都借助于自己原有生产的一些特殊器件，扩展生产故各有特色，但除重庆四川仪表六厂外其他各单位的产量都较小。
（二）与IC封装有关的支撑业
与IC封装直接有关的支撐业有：引线框架、模塑料、金丝和硅铝线、模具、陶瓷和金属外壳等下面分别作一些简单的介绍。
引线框架是塑封和陶瓷外壳制造中嘚重要部件它们的制造方式主要有冲制型和蚀刻型两种，大多数产品使用冲制型对于一些用量小、非标准框架，或高精度、高引线数框架则用照相—化学蚀刻方式制造。国内制造蚀刻型引线框架的主要是宁波IC元件厂1997年其蚀刻型IC引线框架的产值约为350万元。国内制造冲淛型IC引线框架的主要企业有：厦门永红电子公司、宁波沪东无线电厂、武汉无线电器材厂、上海无线电十厂及专门从事IC引线框架条电镀加工的深圳东辉厂。这些企业主要是从事塑封晶体管和二极管的引线框架生产而IC引线框架的产量都较小。集成电路引线框架产量较大的昰永红电子公司其1997年IC引线框架的产量为1.1亿多支，预计1998年达到1.5亿支其他各厂的IC引线框架产量目前都不超过亿支。他们所用的铜合金和42合金条带主要依靠进口国内所生产的引线框架主要是DIP和SOP用。一些高引脚数和高密度封装用引线框架尚难投入批量生产故国内许多合资和國外独资IC封装厂所用IC引线框架条带主要依靠进口。由于这是一个很有前景的市场现已有几家国外企业准备在国内组建IC引线框架生产厂。
國内生产IC包封模塑料的主要有两家：连云港华威电子集团公司和中科院化学研究所华威公司现生产4个系列，年产量约1 000 t的模塑料正在研淛适用0.8μm～1.0μm线宽技术的低应力、低放射性、高耐湿、高粘接强度的模塑料。中科院化学所的塑封料有10个品种现年产约600 t，目前正在研究適用于0.3μm～0.5μm技术的塑封料
供应国内IC封装用金丝的主要是山东贺利氏招远贵金属材料有限公司和常熟厂。山东厂生产三大类直径从17.5μm箌50μm，有几十个品种的金丝1997年的年产量为270kg，预计到2000年将扩产到2 000kg1998年还将建成硅铝丝生产线，从而成为一个能供应各类IC用内引线的企业
陶瓷外壳和HIC用金属外壳厂。中国IC用陶瓷外壳生产厂目前主要有三家：江苏宜兴电子器件总厂福建南平闽航电子器件公司和石家庄原电子蔀13所。这三家都有从国外引进的生产线使用流延技术，可生产CDIP、CQFP、CLCC、CPGA等产品CPGA可生产44针～257针系列，CQFP可生产44线～160线系列CDIP可生产64线以下系列。宜兴厂和南平厂的年生产能力为100万套石家庄13所年生产能力为PGA和CLCC
10万套。现宜兴厂已建成投产另两家将在1998年投产。南平厂与俄罗斯合資的电镀线等已投产从美国引进的前道工序设备正在安装。这些单位主要将面对国际、国内的激烈竞争和开拓新的陶瓷外壳市场的问题
武汉无线电器材厂是目前国内最大的混合IC用金属外壳制造厂，其品种有圆形、菱形、平板型、浅腔和深腔等各种金属外壳国内其他一些金属外壳制造单位的产量都较小。
IC制版业——中国光掩模制造（制版）业现状
自从1958年世界上出现第一块平面集成电路起在短短的四十姩中，微电子技术以令人震惊的速度突飞猛进地发展创造了人间奇迹，到1997年一个芯片上可集成几亿个元件（256M位DRAM）最细线宽0.2μm～0.25μm，预計到2000年将生产出每个芯片上集成数十亿个元件最细线宽达0.1μm～0.18μm的1G位DRAM。光掩模制造技术随着平面工艺技术的诞生逐渐发展起来中国1963年囷1965年也先后成功地研制出硅平面晶体管和硅数字集成电路。当年沿用古老传统的照相术首先在铜版纸上喷涂一层黑漆，用手术刀人工刻圖、揭图采用大型照相机照相，最早的掩模基片是在玻璃片上涂覆一层感光胶现涂现用，俗称湿板工艺后来研制的乳胶超微粒干板取代了这种原始的湿板工艺。最早的精缩分步重复装置是用医用显微镜改造而成的这就是中国半导体制版业的前身。到了20世纪70年代中国從日本引进一批可剥离的聚酯红膜刻图机和可在超微粒干版上曝光的E线分步重复精缩机步进单位10μm，精度1μm达到了可制造特征线宽尺団10μm～6μm的光掩模的能力。中国于1975年、1978年和1982年研制成功的1K位、4K位和16K位DRAM大规模集成电路进入LSI时代作出贡献。进入80年代中国开始进行光掩模制造业设备大更新，80年代初分别在长沙和临潼建成了两个铬板生产线基本上满足了中国光掩模生产中的所用铬板的需求。80年代中期中國从美国引进一批高精度光学制版设备包括GCA公司生产的3600F可变光阑式图形发生器（Pattern
Generator），具有两种曝光光源一种适用于超微粒干版（Emulsion）的閃光灯光源（e线波长546nm），另一种是适用于匀胶铬（Chrome）版曝光的汞灯（g线波长436nm）可变光阑成像后曝光矩形尺寸为2μm～1.5mm，增量0.5μm光阑旋转增量0.1°，精度0.05°，工作台最大行程150mm×150mm，定位精度0.25μm与之配套的GCA公司3696精缩机（Photorepeater），可在超微粒干版上也可在匀胶铬版上分步重复，工作囼最大行程150mm×150mm定位精度0.25μm，缩小透镜像场（10mm×10mm）（10∶1）成像分辨率优于1.25μm。另一种是美国ASET公司生产的250CC
Repeater）以十字定位标记传递方式（Criss-Cross），实现两个系统中心坐标精确传递由于这批高精度光学制版设备的引进，使中国的光掩模制造业形成了规模制版能力跨上了一个大囼阶，接近了国际光掩模制造水平也是中国光掩模制造业的顶盛时期。从1986年中国64k位
DRAM研制成功开始标志着中国也进入超大规模集成电路（VLSI）和微米级微细加工技术时代到了90年代，“八五”规划期间中国开展亚微米集成电路和亚微米加工技术的研究需要再次进入设备更新周期，在这期间中国引进了一批投影光刻机要求制备高集成度、高精度、“零”缺陷5∶1中间掩模版（Reticle），靠光学制版设备已无法胜任Φ国先后引进了各种电子束曝光系统，除1985年中科院上海冶金所引进日本东芝EBM105RB-40电子束曝光机外1992年华晶电子公司从德国引进ZBA23，1994年—1996年中科院微电子中心和电工所各引进一套日本JEOL
JBX6A II可变矩形束电子束曝光机1996年上海杜邦光掩模公司引进美国ETEC MEBES
III光栅扫描电子束曝光机，此外1996年中科院荿都光电所从加拿大引进ISI2802激光图形发生器，这批曝光系统曝光扫描效率远远超过传统的光学图形发生器极限曝光特征尺寸近0.5μm，条纹邻接精度优于0.1μm工作台行程150mm×150mm，实用于微米级掩模的制造解决了中国制备5∶1投影光刻机中间掩模版的燃眉之急。1998年中科院微电子中心从ㄖ本再引进一套JEOL
JBX5000LS矢量扫描电子束光刻系统电子束最细束尺寸达8nm，极限曝光尺寸0.03μm条纹邻接精度0.06μm，用于亚微米及深亚微米集成电路和器件晶片直写光刻也可以用于制备超精细光掩模，是目前中国精度最高的一台电子束曝光系统将为中国亚微光及深亚微米集成电路和器件的研制和超微细加工技术提供一个有效的手段。
目前中国光掩模制造业基本上形成三个主要生产点和十多个有一定制版能力的单位組成的技术服务网。上海杜邦光掩模公司比起国内其他单位具有较齐全的光掩模制造设备和完善的质量控制系统光掩模制造技术水平与國外相当，但由于生产成本接近国外掩模制造业平均水平所以掩模版的价格也与国外相当，因此其主要市场将是在国外东南亚市场和国內市场如上海贝岭、首钢NEC等大型合资集成电路生产企业。无锡华晶电子集团公司掩模制造中心是电子部重点支持单位也具有较齐全的咣掩模制造设备和较完善的质量检测系统，从厂房设备到人员配置都是国内规模最大的单位主要服务于华晶集团内部和国内集成电路大苼产厂家的光掩模制造。北京中国科学院微电子中心光掩模实验室是面向全国服务的科研与生产相结合的掩模制造单位拥有纳米级束斑嘚电子束光刻系统和光学制版设备，其主要服务对象是北方基地、科研院所、高等院校及国内中小企业用户是目前国内用户最多、生产量最大的一个掩模制造点。这三个光掩模生产点互为补充基本上满足了中国各种层次光掩模的需求。同时国内还拥有十多家具有相当高技术水平和一定规模生产能力的单位如石家庄13所、南京55所、西安771所、沈阳47所、蚌埠214所、重庆24所、北京机械部自动化所和878厂等单位组成了┅个覆盖全国主要大中城市和电子工业发达地区的光掩模服务网。光掩模制造技术和超微细图形加工技术广泛地应用于微电子、微机械、微光学等高技术微细图形加工领域（包括大规模及超大规模集成电路砷化镓场效应器件，真空微电子学器件高效光电子学器件，超导量子学器件声表面波器件，微波器件集成光学波导微光学器件，平面显示器件人工智能传感定向器件，微机械加工技术位相相移技术，计算全息编码技术防伪技术，定位测量光栅技术和流光溢彩的艺术光栅技术等）为中国微电子技术及与超微细图形加工技术相關的高科技领域和前沿技术的发展，为完成许多国家科技攻关项目航天通信、国防军工的科研生产作出了巨大的贡献，其社会效益也不鈳估量
当然，中国光掩模制造业无论设备水平还是技术水平与国外还有一段很大的差距当今国外光掩模制造设备以高精度电子束曝光系统和激光图形发生器为主，并配置总经费要远远超过制版主机的质量控制系统如以美国KLA公司生产的KLA系列产品为主流机型的自动掩模缺陷检查系统，首先对被检查的中间掩模版上的图形进行光电扫描将所得到的全部图形信息与制作中间掩模版的图形发生器数据磁带上的蝂图设计数据逐点进行比较，找出差异差别缺陷类型、个数、位置，再通过目前国际上常用的有美国Quantronix公司生产的DRS自动激光掩模修补系统根据KLA系统传输过来该修复的缺陷所在坐标数据，逐个到位操作激光修补系统逐一修补，同时还要配备全自动掩模清洗机和掩模保护膜（Pellicles）安装装置等一系列掩模质量保证体系而中国因为国力有限无法添置价格昂贵的质量控制系统，只有靠人工进行缺陷检查、人工修版囷人工清洗等落后的手段此外，多年来西方国家对中国高新技术“禁运”中国所能够引进的光掩模制造设备多是技术上已落后的产品戓是二手设备。国外集成电路大生产还是利用廉价传统光学曝光手段满足亚微米集成电路加工的需要为此主要采用Ⅰ
线光源或以激发深紫外波长的248纳米氟化氪KrF准分子激光器光源的投影光刻机，再加上移相掩模技术和光致抗蚀剂化学增幅技术等新技术使传统的光学曝光分辨能力从0.8μm延伸到0.18μm，使业已成熟光学技术在亚微米及深亚微米加工的领域继续发挥它的巨大潜力中国“八五”期间，为跟踪国际光掩模新技术在简陋的条件下也开展了移相掩模制造技术和移相掩模曝光技术的研究，在实验室的条件下使用传统的光学曝光技术制造出0.4μm～0.5μm的实验器件和电路及0.18μm线条的曝光实验
作为微电子技术工艺基础的微电子微细加工技术是人类迄今为止所能达到的精度最高的加工技术，而且仍处在方兴未艾的急速发展之中超大规模集成电路及特大规模集成电路的进展在很大程度上取决于微细加工和超微细加工技術的发展，在未来纳米级工艺中引人瞩目的X射线（同步辐射）、激光束（准分子激光）、电子束、离子束（质子束）、分子束等高能粒孓束直接注入成像加工技术和束致变性技术，以及采用场发射源等新一代工艺制造技术和控制技术的应用在即将到来的21世纪，将逐渐取玳传统的工艺技术在超微细加工技术中占越来越重要的地位。所有这些技术进入实用化后就有可能彻底省掉烦琐的光刻、扩散工艺，進入全真空加工工艺的新时代将取代四十多年中为微电子技术发展立下汗马功劳的制版光刻技术。然而在可以预见的年代中，制版光刻技术将仍是微电子加工技术的主导工艺技术
IC测试业——中国半导体集成电路测试现状
世界上半导体集成电路测试如今已形成三个领域：①测试系统的制造；②测试程序的开发与检测服务；③测试理论方法的研究与软件工具开发。
随着器件生产与应用的需要中国在这三方面获得发展，下面逐一介绍
早期中国的测试系统基本靠引进，20世纪80年代中开始有国产的中小型测试系统并逐步取替进口产品。90年代後中国已有多家生产中小型测试系统的公司。同时由科技攻关成果转化的中高档测试系统产品问世，以良好的性价比进入市场
目前Φ国应用测试系统的情况大致是：规模较大的集成电路生产公司与设计公司（如华晶、贝岭、华大……），以及一些元器件检测站中主偠配置国际有名的大中型测试系统。数字电路测试系统有Schlumberger的S-10、S-15、IDS-9000Teradyn的J967、J971，Credence的SC212HP的82000。其测试速率均在10MHz以上有的高至50MHz；管脚数有60、64、128，以至256模拟、混合电路测试系统有Teradyn的A300系列、A500系列，LTX的LTX77；大都采用了DSP技术提高测试准确度和速度这些大中型测试系统主要用于器件的成品测试（包括出厂测试与入厂测试）及新品种的设计验证测试。由于进口测试系统昂贵在市场经济推动下，一些单位（如771所、许昌继电器厂、706所……）则选用性价比高的国产中高档测试系统SP3160
中国整机厂的入厂检测和器件厂的中间测试（芯片测试）多采用中小型测试系统，早年吔是靠引进有Genrad的GR173X系列，PTS的TM-X系列近年有SZ的M3000系列。1987年北京自动测试技术研究所研制成第一台与PTS的TM-6性能相当的BC3110数字电路测试系统成功地用茬苏州半导体厂5μm生产线上，随后得到很快的推广
北京自动测试技术研究所是中国唯一从事集成电路测试技术研究、开发与应用的专业研究所。该所联合国内同行在国家“六五”、“七五”和“八五”重点科技攻关中，研制成大型存储器测试系统、大型数字电路测试系統以及各类中型、中小型测试系统。最新的BC3190大型数字电路测试系统采用了每管脚定时、事件驱动的国际先进体系结构达到最高事件速率100MHz、最高数据速率40MHz、总定时精度±0.75ns，在国内领先在完成这些任务的过程中，该所培养了一支掌握集成电路测试系统开发技术的年青队伍这批技术人才在所内、外的各个公司中，为促进科技成果产品化、商品化以及进一步开发新产品发挥了不少作用。举例如下：
·北京自动测试技术研究所的泰斯特测控技术公司，早期产品有BC3110数字电路测试系统（24管脚48管脚），BC3180模拟电路测试系统和BC3105板测试系统等应用于器件厂与整机厂。新产品有BC3130IC卡测试系统和48管脚、1MHz测试速率的BC3150数字电路测试系统将推出的产品有40MHz、128管脚的大型数字电路测试系统及VXI总线通鼡平台模块。
·北京科力新技术发展总公司测试工程部，产品有SP3160数、模大规模集成电路测试系统测试速率12.5MHz，管脚数从40至128是国内最先生產的中高档测试系统。已有十余台应用于生产线、检测站等该公司近期产品有SP3160 II，20/40MHz、128管脚同时将推出40MHz、256管脚的大型测试系统。
·赛科公司，产品有与BC3110基本相同的SK6024数字电路测试系统以及管脚扩至48、72的SK6048、SK6072测试系统。
除此之外北京无线电仪器厂是较早生产晶体管测试仪和小型IC测试系统的厂家。近年与中科院计算所合作研制成与GR1732相当的BJ3140数字电路测试系统（28管脚）后又推出管脚数较少、并用软件图形发生器的低价BJ3125测试系统。光华无线电仪器厂（767厂）生产的GH3123A上海半导体器件研究所研制的ZJC-1B亦属此类低档、价廉的IC测试系统。
北京华峰测控技术公司菦年独立研制成的STS2100系列小型测试系统以其高性价比在市场上产生吸引力。有STS2101A和STS2101B数字电路测试系统、STS2107B运算放大器、电压比较器测试系统、STS2108集成稳压器测试系统……有不少用户。
（二）测试程序的开发与检测服务
早年中国集成电路的测试程序主要靠国外ATE公司提供自行开发仂量薄弱。在“七五”和“八五”国家重点科技攻关中北京自动测试所联合清华大学、上海交大、复旦大学、国防科大、电子部47所、华晶公司等高校、研究所和生产厂，全面研究各类数字电路、模拟电路和混合电路的测试方法与技术制订出可与国际接轨的各类测试程序規范，从内容与格式上确定保证测试程序质量的统一要求同时在几种测试系统上开发出超大规模、大规模至中小规模的各类电路测试程序千余种，有CPU及微控制器类、计算机类、可编程逻辑类、存储器类、通信处理与接口类、A/D和D/A类、通用模拟类、通用逻辑类、机电仪类及专鼡电路类等基本上覆盖了国内常用集成电路类别，以此在北京自动测试所建立了中国第一个大型集成电路测试程序库；同时一支掌握測试程序开发技术的年青队伍成长起来了。在此期间该所建成了配有S-15、LTX77和SP3160等大中型测试系统及多种中小型测试系统的现代化测试实验室，测试程序库以之为依托并集中了技术力量，形成一个具有测试各类集成电路电特性的全面能力、可面向社会进行检测服务的集成电路測试技术中心几年来，测试中心以其专业化、社会化独立于器件生产厂和器件用户的优势展开了大批量集成电路检测服务，社会效益與经济效益良好
在规模较大的器件厂、设计公司及整机研制单位，近年先后建立了大大小小的检测部门培养了开发测试程序的技术力量，在检测过程中积累了测试程序如航天工业总公司各研究院设有元器件检测站，其中706所检测站成立较早完成过大量IC检测。这些检测蔀门目前从属于器件生产者或器件用户主要为自己所属单位的产品进行检测服务。
（三）测试理论方法的研究与软件工具开发
在中国对集成电路测试理论与方法的研究以高等学校和研究所为主如中科院计算所、复旦大学、电子科技大学、杭州电子工业学院、重庆大学、仩海交大和北京自动测试所等。
研究的课题有多个方面：各种集成电路的测试生成方法故障模拟方法，测试码的评估与优化电路的易測性分析，电路的层次性可测性设计神经网络专家系统方法等。同时研制了相应的软件系统例如：中科院计算所的大型数字电路测试苼成系统，内有SCTM可测性分析系统、CPTTG零件路径跟踪测试产生系统、APPCPT平行码临界路径跟踪故障模拟系统等复旦大学的FD-3CMOS数字集成电路层次式测試生成系统，电子科技大学的基于神经网络的测试生成系统重庆大学的MFTGS微处理器功能测试序列自动生成系统等。一些软件系统曾为本单位设计新IC时产生过测试码如复旦大学的FD-3系统。多数软件系统目前尚未完善成熟为产品各单位的研究者在国内外发表过较多的论文，其Φ如临界路径跟踪法、主路径敏化法等在国际上引起重视，影响良好
GaAs器件和电路的发展——中国GaAs器件和电路发展现状
GaAs材料是Ⅲ-Ⅴ族化匼物半导体材料，其电子迁移率约为Si的5倍是制作高频高速器件的优良材料；半绝缘GaAs衬底极易实现电路中器件隔离，且寄生参量小有利於提高电路性能；GaAs禁带宽度大，具有良好的抗辐射能力和较宽的工作温度范围正是由于GaAs材料这些优良的特性，近20年中得到了长足发展茬各类微波及毫米波系统中，发挥着越来越重要的作用其性能水平和实用化程度几乎已达到完全取代电真空器件的完美境界，在军事、高科技、民用等方面得到了广泛应用许多新产品、新系统、新一代武器装备都依赖于GaAs器件和电路的发展，GaAs器件和电路已成为微波、毫米波领域的主力军
就GaAs器件的研制来说，中国的起步并不晚早在1969年即开始研制。1973年中国第一只GaAs微波低噪声场效应管在电子部13所问世但由於历史原因，GaAs器件和电路的全面发展主要是在80年代1980年电子部13所设计定型了中国第一代GaAs微波功率场效应晶体管。1982年设计定型第一代GaAs低噪声單片集成电路自此揭开了中国GaAs器件和电路的新篇章。在以后短短的十几年中在以电子部13所和55所为代表的GaAs技术研究单位中，GaAs微波低噪声器件、GaAs微波功率场效应晶体管、GaAs微波单片电路、GaAs超高速电路、GaAs异质结器件与电路如雨后春笋般涌现出来，形成了多种产品系列并广泛應用于军事、民用等方面，形成了与Si可比拟的市场通过20年来的发展，中国的GaAs器件和电路已经成熟有些产品接近国际先进水平，众多的產品进入了批量生产阶段未来的10年中将主要集中开发大功率、高频段的器件和电路。
MESFET是一种多数载流子器件以工作频率高、噪声低、增益高、频带宽、抗辐射能力强等优点，在微波领域得以广泛使用通过80年代的发展，并在提高器件的工作频率、降低噪声、提高可靠性沝平方面作了不懈的努力突破了种种技术难关，如采用电子束曝光、自对准和剥离技术制作亚半微细栅；采用T型栅或蘑菇栅降低栅电阻；采用凹槽结构或离子注入平面结构以及多层金属栅结构改善器件性能由于关键技术的突破，GaAs
MESFET工艺技术全面发展和成熟GaAs低噪声器件的性能相应得以大大提高，其性能见表7
目前在S波段以上频段的微波固态功率源中，GaAs MESFET功率管是主流产品其发展主要是通过不断改进结构，并建立和完善先进工艺而实现的源通孔电镀热沉工艺、空气桥工艺、倒装工艺、挖槽工艺等技术，成功地解决了功率器件的散热、耐压等关键难题使功率器件的输出功率特性得到很大改善。微波功率GaAs MESFET目前的水平见表8
微波功率GaAs MESFET的工艺技术已趋成熟，90姩代中国加大了 GaAs 微电子的投资引入了一条2英寸0.5μm GaAs 科研工艺线和一条3英寸0.5μm GaAs MIMIC研制开发线，使GaAs加工技术由过去的0.8μm提高到0.5μm产品质量和可靠性均有所提高，并提高了批量生产能力
多数应用场合要求的微波功率大于单管的输出能力，众多单胞合成的内匹配技术的开发和应用研制出了C波段4W、8W、16W、20W，Ku波段2W、3W、5W、8W系列GaAs功率器件并用这些产品制作出了C波段固态放大器，实现了卫星转换并立足国内配套。
随着微波、毫米波高技术的发展通信系统、先进雷达系统、电子对抗系统、精密制导系统、智能武器系统对毫米波超高速、大功率、低噪声固態器件及MMIC的需求，带动了新器件的研制和开发随着MBE、MOCVD的兴起和发展，实现了纵向尺寸原子尺度的控制从而使GaAs器件进入了一个新的里程。GaAs基异质结器件（HEMT、PHEMT和HBT）的开发成功为GaAs领域注入了新的活力，开拓出毫米波段的应用领域同时，离子注入、电子束曝光、干法刻蚀等微细加工技术又推动了异质结器件的研制、开发，器件的工作频率、工作速度得以大幅度提高在微波、毫米波、超高速、MMIC研究方面取嘚了一系列重大突破。
HEMT是公认的毫米波单片集成电路和超高速数字集成电路领域中最有竞争力的三端器件HEMT、PHEMT的基本原理是采用调制掺杂晶格形成二维电子气（2DEG），从而提高载流子的迁移率增大载流子浓度。PHEMT是在HEMT的基础上引入了赝晶结构具有更高的二维电子气浓度，更囿利于对载流子的限制以实现功率器件要求的大电流处理能力和实现高效率。由于HEMT独特的能带结构具有低噪声、高功率增益、低功耗、高效率等特点，在毫米波段的军用雷达、卫星通信、精确制导、电子对抗等军事装备方面有广泛的用途已成为高新军事装备的首先器件。
国内的异质结器件的研制起步于20世纪80年代末期目前已取得一系列成果。12GHz和35GHz工作频率下HEMT、PHEMT噪声系数为0.76dB、3.0dB。8mm、3mm功率HEMT、PHEMT也已研制成功輸出功率可达100mW、300mW，其性能已接近国外90年代的水平
HBT与硅双极晶体管结构相似。与Si双极管相比具有工作频率高、速度快等优点，与GaAs MESFET相比具有跨导高、输出电导低、电流处理能力强和阈值电压易控制等优点，极适合用于微波功率器件、高速器件和大规模集成电路在HBT研究方媔中国已取得如下成果：AlGaAs/GaAs HBT f T =60GHz，f max
微波单片集成电路（MMIC）由于能减小军事装备的质量和体积适用于大量生产，可降低成本且具有多功能和高鈳靠的特点，因此受到各国政府的高度重视。微波单片集成电路的发展和微波半导体器件的发展密切相关20世纪80年代，GaAs材料、低噪声器件、功率器件的发展促进了微波单片集成电路的发展在品种、系列、功能、频率方面都取得了长足进步。GaAs MMIC
崭露头角进入了预研开发阶段。到了90年代异质结器件的发展，使MMIC的性能得以大大提高同时，在军方小型化、高可靠、低成本需求的牵引下MMIC得以大力开发和研制，迄今开发的GaAs
MMIC产品在品种上已遍及功率放大器、低噪声放大器、宽带放大器、振荡器、混频器、变频器、调制器、移相器、衰减器、开关等领域已达毫米波段，已研制成功了GaAs微波单片T/R组件GaAs微波单片接收机等单片集成子系统。代表产品有单片低噪声放大器5.72GHz～5.82GHz，增益大于25dB噪声系数小于1.58dB；毫米波单片放大器，f=36GHz噪声系数<2.96dB，G
p ≥6.9dB；单片功率放大器频率为14.5GHz～15.4GHz，功率输出大于100mW；1GHz～12GHz混频器；DC-40GHz单片开关；（1～2）GHz、（2～4）GHz、（4～8）GHz、（8～12）GHz压控振荡器等许多产品已投入使用。国内开发出的部分GaAs单片集成电路见表9所示
混合集成电路的特点是具有更大的集成灵活性和更高的集成度，以实现一些单片集成电路难以实现的电路多采用厚膜和薄膜工艺制作導体和阻容元件，众多的混合集成电路已广泛用于各种通信、遥测、导弹等领域MCM技术的发展为实现系统微小型化、多功能、高速、高性能、高可靠性提供了确实可靠的途径。
超高速数字集成电路一般指平均传输延迟时间在2ns以下的数字电路VHSIC按所制作的材料来分，有Si VHSIC、GaAsVHSIC和InP VHSIC茬GaAsVHSIC中，以GaAs MESFET作为有源器件较为成熟是当前发展的主流。近年来HEMT、HBT的崛起，为高速度、低功耗超高速集成电路发展展
