韩国集成电路技术发展史 联系客服

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韩国集成电路技术发展史

一、引言

当前,电子工业已经日渐成为各国国民经济增长的支柱产业和新兴主导产业。电子工业的发达程度往往决定了一国工业的发达程度。其中集成电路1产业是电子工业的灵魂与核心之所在。集成电路产业主要包括研发设计、制造、封装与测试三个环节,集成电路的芯片2制造业也可称为晶圆代工。如果说集成电路的芯片研发设计是核心,那么芯片制造则是基础,大量的应用技术也源于芯片制造业。芯片制造业还是资金、技术密集型产业,如果能在芯片制造业上实现技术创新,就能够积累和提高芯片集成电路加工工艺技术,进而为整个集成电路产业上下游的自主发展提供实践基础。

创新是一个国家的灵魂,而对于集成电路产业更是如此,技术创新往往决定着其产业的生死存亡。可以说,没有技术创新,就没有集成电路产业的发展,而发展缓慢甚至停滞不前的国家会很快被其他国家超越。发达国家和发展中国家由于历史、环境、制度等方面的差异,其技术创新模式很不一样。发达国家的技术创新模式基本上遵循的是循序渐进的A研发、B设计、C生产制造、D市场营销、E技术扩散五大过程,也即:

(1)A—B—C—D—E:这属于发达国家普遍的创新模式,立足于自主研发,进而实现产业的技术创新,这需要以雄厚的科技实力为基础。以美国为代表的西方国家是这一模式的主要实施者。

但发展中国家由于技术起点低,很难按照这一过程进行创新。发展中国家的技术创新及追赶模式为:

(2)E—D—C—B—A:这属于反向创新,该模式是指外国企业在向发展中国家进行生产转移、优化产品、稳固市场之后,将其产品转入发展中国家生产制造,进一步研发适合当地市场的新产品,最终进行全新的技术开发。这种模式给发展中国家带来的成果缓慢

(3)A '—B '—C '—D '—E ':('表示各环节上的创新)这一模式是建立在

1

集成电路:是一种微型电子元器件。为采用一定工艺,将一个电路中的各种元器件及布线连接在一起,制作在一小块或几小块版打通芯片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,形成具有一定电路功能的微型结构整体。 2

芯片:是集成电路的一种简称,但狭义上是指集成电路封装内部微小的半导体芯片,也就是管芯。严格讲芯片和集成电路不能互换,但在描述宏观产业时,芯片产业与集成电路产业的意思基本相同。

一定技术基础上的创新。这种创新模式主要由技术基础较好的国家实施,虽然难以实现技术超越,但却能对发达国家各阶段技术进行模仿并实现一定程度上的创新。

(4)(A '—B '—C '—D ')—E ':其中A '环节可跨越下一(或几个)环节,并且甚至A '环节也可被跨越,这种模式虽然遵循总的创新发展趋势,但在其中若干个环节表现为独辟蹊径,表现为大胆的跳跃式发展,这就是技术追赶理论。这是目前中国所采取的创新模式。

韩国集成电路产业的发展历程显示出其技术追赶模式符合上述的(2)和(3)两种模式。韩国集成电路产业在六、七十年代的萌芽和形成符合第(2)种发展模式,此时韩国从海外跨国公司中吸收技术并大量销售电子产品,而当其技术成熟后便开始自己生产DRAM等高端电子产品。而它在八十年代之后的发展模式则是第(3)种模式的典型代表,韩国当时已经具备了一定的技术基础和研发经验,于是开始走上自主研发和创新的道路。

集成电路产业是信息产业生态链中关联度最大的产业,是投入大、利润高的产业,也是战略性和市场性同时兼备的产业,世界各发达国家政府都从国家战略的高度大力支持。韩国从一开始便选择了通用性强的动态随机存储器(DRAM)作为其半导体产业的发展重点,使其沿

“1K-4K-16K-64K-256K-1M-4M-16M-64M-256M-1G-4G”的轨迹发展。经历了20年的后步封装、OEM及全工序生产实践以后,韩国于1986年开始进入了存储器的自主开发阶段,于1992年末与美日等先进国家同期开拓64M DRAM,并拥有了世界上第一块64M DRAM芯片,完成了追赶,到1994年领先美日开拓了256M DRAM,标志其实现跨越。1996年,它又开发了1G DRAM, 2001年4月率先开发出了4G DRAM,成为内存方面世界上技术最强的技术国家。

二、韩国集成电路制造业的创新过程

1、起步阶段(1965—1973)

韩国半导体产业发端于1965年,是从作为美日半导体厂商投资为主的组装基地开始的。时值韩国由进口替代转为出口导向战略,开始注重转向高潜力行业,为此积极鼓励外国高科技企业在韩国投资设厂。

首先进入韩国的是一家叫Komi的小型美国企业,1965年Komi公司向韩国投资建设晶体管/二极管极管生产设施,这为韩国半导体工业的发展打下了基础。该公司的投资不大,象征意义大于现实意义,但还是起到了很好的带动作用。

韩国半导体产业的真正开始则始于美国仙童公司,仙童公司是当时全球第三大半导体公司,技术上属最领先行列。1966年,仙童公司向韩国政府提出了一个框架性的半导体制造及装配计划。但该公司所提条件十分苛刻——要求对其所投资的工厂拥有完全所有权,并且其生产的产品可进入韩国国内市场。韩国政府经过考虑,最终同意其要求。这引发了美国其它公司竞相进入韩国热潮,到1974年,韩国已经有9家拥有完全所有权的美国公司。

这些美国公司包括Motorola,Fairchild,COMMY,KMI,Signetics(Phillips)等,这些半导体跨国企业开始向韩国直接投资,形成了建立记忆芯片组装厂,利用韩国廉价劳动力,采取组装半成品散件,然后全部再出口的典型来料加工模式。基于当时美国国内工资居高不下,造成产业成本上升、竞争力下降的现实,美国半导体企业转而将制造环节移往韩国等国家;同时韩国也放松了对外国投资企业的所有权控制,美国也以免除海外装配产品关税的形式,来回报韩国在越南战争中对美国的支持,并鼓励对韩国进行投资,这也带有美国扶持韩国发展的意图。此后,韩国国内企业(亚南、LG半导体、现代)也各自通过与美国的技术合作,参与到半导体组装生产,由此构建了几乎将所有产品用于出口的外向型组装生产体系(98%的组装生产产品供出口)。

1965年韩日实现邦交正常化,日本电子跨国企业开始在韩国投资建立封装和测试工厂。1969年,韩国电子与日本东芝合资,开始在国内生产三极管和二极管,其它半导体企业也开始生产三极管等的部分元器件。东芝作为第一个对韩国的投资者,达成了与韩国合资建立硅晶体工厂的计划,在朴正熙总统的亲自干预下,投资所在地龟尾很快于1970年建成了韩国第一个电子工业园区。龟尾工

业园区也成为了韩国工业起飞的基地。

2、发展扩大阶段(1974—1980)

20世纪70年代韩国工业化进程快速推进,出口贸易中电子工业的比重不断扩大。半导体组装领域,在美日企业的带动下,韩国国内企业及取得了一定成就。但与此同时,韩国电子企业严重缺乏自主技术,过分依赖国外供应商提供芯片等基础性电子组件,这使得政府制定了施政纲领,强调发展半导体制造业、获取半导体技术能力的重要性。

韩国政府为此倾注了大量努力,1973年,国家科学技术委员会成立,朴正熙总统亲自担任主席,为高科技领域的发展框架制定详细的发展计划。1975年,政府又公布了扶持半导体产业的六年计划,强调实现电子配件及半导体生产的本土化。该计划明确指出通过建设一批研究机构,培训电子工程师及获取海外公司特许,引进顾问工程师来实现国家计划,而非通过跨国公司的投资。韩国半导体技术吸收能力形成于此,同时也未让外国投资企业控制韩国半导体产业。

1974年,韩裔美籍博士姜基东创立了第一家韩国本土半导体企业——韩国半导体公司,该公司专门生产芯片,这标志着韩国半导体工业的发展萌芽阶段的来,也标志着真正意义上由韩国控制的半导体企业的诞生,韩国企业在尝试着朝本土芯片制造上迈出了第一步。

20世纪80年代初,韩国出现了从事半导体晶圆制造的四家公司——三星、现代电子、乐喜金星和大宇。但其技术水平和生产规模还只是保持在大规模集成电路的生产能力上,其成就也是由韩国政府对产业刺激、市场对产品需求旺盛所推动的。其实,韩国在此时已具备了先进的超大规模集成技术能力,但却并不是四大公司开拓的,而是设在龟尾的公共部门电信研究中心下属产业研究院在1976年率先获得的。该产业研究院设有半导体设计、加工和集成三个中心,各中心都由具备在美半导体工业有过研究经历的韩籍人员负责。产业研究院通过与美国硅谷一家超大规模集成技术公司建立合资企业,1978年设立了韩国首家超大规模集成电路试验生产工厂。1979年,该工厂已完全具备了自主生产能力,生产出了16K DRAM。

20世纪70年代,韩国已经陆续从美国和日本获得了半导体工业所需技术,韩国已经具备了进入超大规模集成电路工业的技术水平。