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上篇 创新——世界集成电路产业发展之源3

第1章 导论——创新是人类社会前进的动力3

1．1 创新推动人类历史发展3

1．1．1 科学发现与技术创新3

1．1．2 科学技术与生产力3

1．1．3 旧石器时代4

1．1．4 新石器时代5

1．1．5 青铜器时代5

1．1．6 铁器时代6

1．2 工业革命实现了人类社会的加速发展7

1．2．1 工业革命的前奏7

1．2．2 英国资产阶级革命与工业革命8

1．2．3 法国大革命10

1．3 经济长波周期与驱动引擎11

1．3．1 经济长波的历史回顾11

1．3．2 信息产业革命的特点19

1．3．3 信息化与工业化的融合20

1．3．4 利用信息引擎推进我国加速发展22

1．4 集成电路发明与信息社会25

1．4．1 集成电路发明前的科学与技术准备25

1．4．2 集成电路发明的过程29

1．4．3 集成电路发明给予我们的启示33

1．4．4 集成电路发明的重大历史意义35

参考文献37

第2章 集成电路产业的战略性39

2．1 我国综合经济实力的变迁39

2．1．1 农耕辉煌的中国39

2．1．2 百年疮痍的中国40

2．1．3 计划经济的中国42

2．1．4 和平崛起的中国43

2．2 集成电路对国民经济建设的贡献46

2．2．1 集成电路产品的渗透性46

2．2．2 集成电路产品的增值性57

2．2．3 集成电路支撑经济发展58

2．2．4 集成电路带动电子产业60

2．2．5 集成电路改造传统产业68

2．2．6 集成电路推进信息产业69

2．3 集成电路对国家安全的重要作用79

2．3．1 冷、热兵器与机械化战争79

2．3．2 武器智能化与信息化战争79

2．3．3 新型半导体器件在军事中的应用82

2．3．4 国家安全的其他领域84

2．4 集成电路对社会进步和文化的影响86

2．4．1 文化的传播交流与积淀86

2．4．2 网络文化的特征87

参考文献94

第3章 集成电路产业的市场性96

3．1 充满生机活力的市场96

3．1．1 产品门类多96

3．1．2 发展速度快99

3．1．3 经济效益好104

3．1．4 价格逐年低108

3．2 以10年为周期的市场变化与产业的发展114

3．2．1 信息技术和产业10年产生一轮新的市场飞跃114

3．2．2 集成电路市场10年左右呈现M型周期性涨落117

3．2．3 集成电路产品10年左右从研发走向大批量生产118

3．2．4 集成电路技术10年左右由“新一代技术”引领119

3．3 我国集成电路市场121

3．3．1 速度与规模121

3．3．2 市场成因124

3．3．3 市场结构125

3．4 集成电路市场展望131

3．4．1 创建有利于开拓市场的环境131

3．4．2 跟上下一代产品的创新步伐133

参考文献147

第4章 集成电路产业结构的演变与产业转移148

4．1 世界经济格局的演变148

4．1．1 人类社会经济结构的演变148

4．1．2 世界经济格局的变迁151

4．1．3 当前世界经济的基本格局151

4．1．4 经济一体化下的产业转移156

4．2 集成电路产业结构的演变162

4．2．1 集成电路产业的孕育期163

4．2．2 集成电路产业的形成期166

4．2．3 集成电路产业的成长期170

4．2．4 集成电路产业的拓展期172

4．3 集成电路产业的转移176

4．3．1 集成电路封装测试业的国际转移177

4．3．2 集成电路制造业的国际转移178

4．3．3 集成电路设计业的国际转移179

参考文献181

第5章 21世纪集成电路科学技术面临的突破——新器件、新材料和新工艺186

5．1 集成电路科学技术发展正处于突破期186

5．2 非传统（非经典）CMOS器件及其新材料和新工艺191

5．2．1 高K／金属栅新型CMOS器件193

5．2．2 应变硅器件196

5．2．3 准SOI MOS器件199

5．2．4 AGLDD垂直双栅器件201

5．2．5 硅纳米线围栅器件203

5．3 纳电子器件205

5．3．1 碳纳米管分子器件206

5．3．2 半导体纳米线器件211

5．4 量子电子器件214

5．4．1 隧穿器件214

5．4．2 单电子隧穿器件217

5．4．3 量子功能单元218

5．4．4 自旋电子器件219

5．5 纳米尺度集成电路新工艺222

5．5．1 浸没式光刻技术223

5．5．2 ULSI集成电路的先进互连技术227

参考文献233

第6章 21世纪集成电路科学技术面临的突破——新设计技术240

6．1 集成电路设计技术的发展240

6．2 SoC设计技术241

6．2．1 IP设计与重用技术242

6．2．2 低功耗设计243

6．2．3 超深亚微米／纳米技术245

6．2．4 软硬件协同设计247

6．2．5 设计验证技术247

6．3 CMOS射频电路设计技术248

6．3．1 射频收发器集成电路结构249

6．3．2 CMOS射频电路模块及低功耗技术250

6．4 可制造性设计和成品率驱动设计253

6．5 SiP设计技术258

6．6 可测试性设计260

6．7 迎接纳米尺度集成电路时代262

参考文献264

下篇 创新——我国集成电路产业振兴之本269

第7章 我国集成电路产业面临的问题和历史任务269

7．1 我国经济的可持续发展269

7．1．1 经济总量和发展速度269

7．1．2 增长方式的隐忧272

7．2 大力发展信息产业286

7．2．1 信息产业的经济学特征286

7．2．2 信息化带动工业化发展288

7．3 我国集成电路产业发展的三个阶段291

7．3．1 初始建设时期（孕育期）291

7．3．2 重点建设时期（形成期）292

7．3．3 加速发展时期（成长期）295

7．4 世界集成电路产业格局中的我国集成电路产业306

7．4．1 我国集成电路产业的国际比较307

7．4．2 从“消费大国”到“生产大国”到“产业强国”311

7．5 我国集成电路产业的战略目标317

7．5．1 两阶段战略目标317

7．5．2 战略举措318

参考文献320

第8章 建立与营造可持续发展的产业环境322

8．1 政治环境322

8．1．1 和平的环境322

8．1．2 和谐的环境324

8．1．3 无污染的环境326

8．1．4 国家意志与国家规划330

8．2 经济环境335

8．2．1 计划经济环境335

8．2．2 市场经济环境336

8．2．3 资本环境339

8．2．4 政策环境345

8．3 人文环境349

8．3．1 用人与育人349

8．3．2 人才培养353

参考文献357

第9章 优先发展设计业358

9．1 设计的内涵358

9．1．1 社会分工是历史的进步358

9．1．2 设计是核心竞争力359

9．2 集成电路设计360

9．2．1 通用电路与专用电路设计360

9．2．2 集成电路设计工具与设计方法的演变362

9．2．3 集成电路设计产业的诞生与发展366

9．3 我国集成电路设计业375

9．3．1 我国集成电路设计业的历史沿革375

9．3．2 我国集成电路设计业的现状376

9．3．3 优先发展集成电路设计业383

参考文献391

第10章 我国芯片制造业的发展模式392

10．1 瞄准市场机遇，打造核心竞争力392

10．2 加强与发展“无生产线产品设计公司＋标准工艺加工线”产业模式394

10．3 注意发展“专用器件生产”模式公司397

10．4 着力打造IDM模式公司（或集团公司）398

参考文献400

第11章 协调发展我国集成电路封装测试业401

11．1 集成电路封装概述401

11．1．1 集成电路封装的功能401

11．1．2 集成电路封装的演变402

11．2 集成电路先进封装技术404

11．2．1 BGA技术404

11．2．2 CSP技术405

11．2．3 倒装片（FC）技术408

11．2．4 MCM／MCP技术408

11．2．5 FBP技术410

11．2．6 基板上直接安装芯片技术410

11．2．7 系统级封装技术411

11．2．8 微电子机械系统封装技术412

11．3 集成电路测试技术414

11．4 集成电路封装配套体系419

11．4．1 封装设计420

11．4．2 封装制造420

11．4．3 封装材料420

11．4．4 封装设备422

11．4．5 封装可靠性422

11．5 集成电路封装业423

11．5．1 世界集成电路封装业423

11．5．2 我国集成电路封装业426

11．6 协调发展我国集成电路封装产业的战略思考428

参考文献431

第12章 建设我国自主创新的集成电路专用装备业432

12．1 集成电路装备概述433

12．1．1 集成电路装备的基本特征——装备是工艺的物化433

12．1．2 集成电路装备在发展集成电路产业中的战略地位437

12．1．3 集成电路装备的分类438

12．2 集成电路装备市场分析439

12．2．1 世界集成电路装备市场439

12．2．2 我国集成电路装备市场441

12．3 集成电路装备业主要国家和地区的发展经验443

12．3．1 美国444

12．3．2 日本445

12．3．3 欧洲446

12．4 我国集成电路装备业发展现状447

12．4．1 产业基本情况447

12．4．2 从业人员结构448

12．4．3 市场占有率449

12．4．4 产品与技术能力449

12．4．5 零部件供给451

12．4．6 我国集成电路装备业存在的主要问题分析451

12．5 我国集成电路装备业面对的挑战与发展机遇453

12．5．1 我国集成电路装备业面对的挑战453

12．5．2 我国集成电路装备业的发展机遇454

12．6 我国集成电路装备业的创新机制与发展模式455

12．6．1 机制创新456

12．6．2 技术创新模式458

参考文献460

第13章 科学布局，建设我国集成电路专用材料产业461

13．1 概述461

13．2 硅基材料462

13．2．1 多晶硅与单晶硅464

13．2．2 硅圆片467

13．2．3 SoI（Silicon on Insulator）材料473

13．2．4 SiGe和应变硅材料技术477

13．3 微细加工材料484

13．3．1 光刻胶484

13．3．2 电子气体487

13．3．3 高纯试剂493

13．4 结构材料495

13．5 集成电路材料微分析500

13．6 建设专用材料生产体系的发展战略和目标502

13．6．1 指导思想503

13．6．2 今后5～10年的战略目标503

13．6．3 重点研究内容503

13．6．4 产业发展的若干建议507

参考文献508

第14章 自主知识产权是竞争力的核心510

14．1 知识产权在集成电路产业中的作用和地位511

14．1．1 硅知识产权的定义与分类511

14．1．2 集成电路产业发达国家和地区的知识产权状况511

14．1．3 知识产权对集成电路设计业和制造业的重要性513

14．1．4 成功的集成电路企业与知识产权514

14．2 世界集成电路产业知识产权保护的演变与趋势518

14．2．1 集成电路产业知识产权保护在美国发展的背景518

14．2．2 世界集成电路产业知识产权保护的演变519

14．3 我国集成电路产业知识产权的当前形势521

14．3．1 我国集成电路产业知识产权现状521

14．3．2 我国集成电路产业知识产权面临的形势522

14．3．3 加强知识产权建设是我国集成电路产业发展的重要战略举措523

14．4 我国集成电路产业知识产权策略选择524

14．4．1 自主发展是根本和源泉524

14．4．2 充分尊重并合法利用他人知识产权526

14．4．3 保护自身知识产权并与他人知识产权交换、合作与共享526

14．4．4 有效实施规避侵权与诉讼应对策略527

14．5 结论529

参考文献533

第15章 纵深部署科研任务和建设国家集成电路研发中心534

15．1 国家中长期科学和技术发展纲要534

15．2 科学研究和技术开发的四个层次536

15．2．1 基础研究536

15．2．2 应用基础研究536

15．2．3 关键技术研究537

15．2．4 应用产品开发537

15．3 R＆D资源配置和科技成果转化为生产力538

15．3．1 政府资助系统539

15．3．2 大学、科研院所539

15．3．3 企业独立R＆D539

15．3．4 以企业为主，政、产、学、研、用相结合的研发平台540

15．3．5 产前R＆D联盟541

15．4 建设我国国家集成电路研发中心（集成电路产业产前合作研发联盟）544

15．4．1 集成电路产业产前研发联盟的宗旨545

15．4．2 集成电路产前研发联盟的运行模式546

15．4．3 集成电路产业联盟的主要任务547

参考文献549

附录 四个国际著名的集成电路产业产前合作开发联盟情况介绍551

附录A SEMATECH551

附录B IMEC561

附录C Selete572

附录D 日本VLSI574

附录 参考文献576

跋 希望在人才578