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韩国分析主要国家半导体芯片制程技术专利趋势

2021720日,韩国知识产权局网站发布半导体芯片制程技术专利趋势分析报告,研究发现,引领半导体芯片制程技术的鳍式场效应晶体管技术(Fin Field-Effect TransistorFinFET)正在失势,全环栅晶体管技术(Gate all around Field Effect TransistorGAAFET)正在兴起。

随着智能手机市场竞争激烈,目前5nm制程工艺制造的半导体芯片的性能相比现有7nm制程工艺有很大提升。未来人工智能等技术领域需要处理的数据量将急剧增加,为了处理大量数据,需要比目前5nm制程工艺更精密的3nm制程工艺。因此,相对于FinFET更先进的下一代半导体微型化技术竞争也将更加激烈。主要分析结论如下。

研究分析五大知识产权局(IP5)半导体芯片制程技术的专利年度趋势,此前一直作为半导体芯片制程技术支柱的FinFET技术专利申请量从2017年开始下降,而新出现的GAAFET 技术专利申请量显著增长。如1所示,FinFET技术在2017年达到1,936件的峰值,2018年和2019年分别下降至1,636件和1,560件,2020年预计[[1]]将达到1,508件。GAAFET 技术相关专利申请量年增长近30%2020年预计将达到391件。 2是半导体芯片制程技术IP5技术领域分布情况。

1  半导体芯片制程技术IP5专利申请年度趋势(2011-2020[[2]]

2  半导体芯片制程技术IP5技术领域分布


1)如1所示,FinFET技术主要专利申请人排名依次为台积电(30.7%)、中芯国际(11%)、三星电子(8.6%)、IBM8.1%)、格罗方德(GlobalFoundry)(5.4%)等,FinFET技术呈现中国、韩国、美国企业竞争的态势。GAAFET技术专利主要专利申请人排名依次为台积电(31.4%)、三星电子(20.6%)、IBM10.2%)、格罗方德(GlobalFoundry)(5.5%)、英特尔(4.7%)等,GAAFET 技术呈现以台韩企业引领、美国企业追赶的态势。

1  半导体芯片制程技术IP5国家Top10专利申请人

2)分析全球企业GAAFET专利动向研究发现(2至表4),台积电和三星电子将在GAAFET技术展开激烈的竞争。据悉,三星电子计划在2022年的3nm制程工艺开始应用GAAFET技术,或成为全球首个对该技术的产业应用。台积电已宣布在2023年的2nm制程工艺开始引进GAAFET 技术。FinFET技术领域位居第二的中芯国际目前并未进入GAAFET技术排名。分析认为,尖端半导体领域的竞争主要是在美国、韩国、中国台湾之间。

  2  半导体芯片制程技术美国Top5专利申请人

表  3  半导体芯片制程技术中国Top5专利申请人


表  4  半导体芯片制程技术韩国Top5专利申请人

3)韩国知识产权局表示,目前世界上采用5nm以下制程工艺技术制造半导体芯片的企业只有台积电和三星电子,但近期美国英特尔公司进军芯片制造行业,拜登政府也集中投资半导体技术,预计尖端半导体技术竞争将变得更加激烈。因此,率先革新技术是防止后来者进入该行业的最佳捷径。


罗  毅  编译
来源:https://www.kipo.go.kr/kpo/BoardApp/UnewPress1App?a=&board_id=press&cp=&pg=&npp=&catmenu=m03_05_01&sdate=&edate=&searchKey=&searchVal=&bunryu=&st=&c=1003&seq=19076
原文标题:반도체 미세화 공정기술, 새로운 변화가 시작된다
检索日期:2021年7月20




[[1]] 考虑到专利公开时间,2020年的专利申请数量及增长率采用线性回归法预测。

[[2]] 检索时间:2021531日;专利数据库:Derwent Innovation

[[3]] 中芯国际的GAAFET专利申请数量排第14位,占比0.6%

 


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