全球半导体工艺和材料的专利史分析

       12月17日，在2020年中国（上海）集成电路创新峰会上，清华大学教授、中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军指出，中国在半导体设备和材料上的核心技术，还处于受制于人的状态，产品处于中低端的情况还没有改变。
       他还对日本针对三种半导体材料对韩国实施制裁事件，表示中国目前在半导体装备和材料上还发展缓慢，要引起警示。
集微知识产权对“半导体工艺和材料”领域的全球专利分析结果显示，在全球1.3亿条专利数据中，半导体工艺和材料的专利记录至少有390万条（注1），近20年的专利数量占到历史总量的84%，近10年的专利数量占到历史总量的50%，而到了最近五年，每年都有至少有16万以上的新专利申请提出。
　　注1：从1960年代到1980年代期间的专利数据部分未在统计范围内，总量因此可能会大于390万。
       显示出，这一领域的创新活动和专利竞争越来越激烈。
       未来，中国在解决半导体工艺和材料卡脖子问题时，要正视专利历史上的“欠账”问题。
       目前，中芯国际是中国在这一领域里专利储备领先的企业代表，按照今年6月中芯国际招股书披露数据，中芯国际全球授权有效专利近9000件。如果加上其他中国大陆企业在“半导体工艺和材料”上的专利，中国在这一领域的专利数量大概在10万这个量级，这与该技术历史长河中的390万相比，差距是显而易见的。深层次反映的是我国创新主体在这方面的创新活跃度还远远不够。

       而且从国外咨询机构给出的全球半导体硅IP市场趋势来看，亚洲、欧洲和北美依然是未来的主要IP来源，但在报告分析的主流企业中，尚无一家中国大陆企业。
       此外，我们也不能以这个领域的特点之一还包括不公开的“技术秘密”为借口，去解释专利少的问题。因为都是同样的标准，为何日本、韩国、美国和中国台湾的企业在专利布局上要远远多于大陆企业？而且这些区域企业知识产权策略意识普遍要好于大陆企业。所以，我们要追赶的不仅仅是技术，还有知识产权战略。
       日本之所以能在半导体材料上卡住“韩国”的脖子，与日本企业重视创新和大力推进知识产权战略有很大关系。
       1980-2000年的二十年间，日本企业几乎统治了“半导体工艺和材料”专利TOP 10，虽然早期日本主要还是以引进美国和欧洲的先进技术为主，进行改良创新，但这并没有影响到日本企业申请专利的热情。2002年，日本政府发表《知识产权战略大纲》，正式确立“知识产权立国”的国家战略。
       例如在1990-2000年的十年间，全球TOP 10中，日本企业占据8席，另外两家分别是三星和SK海力士，韩国在专利上开始了追赶。
       2000-2010年的10年间，日本企业专利TOP10强中还占有六席。这一时期，三星跃居第一位，台积电也挤到第六名，应用材料公司加强了创新产出，又重回TOP10。全球第三大半导体设备提供商，同时也是日本最大的半导体电子设备提供商——东京电子，这一时期专利数量攀升很快，仅次于三星位列第二位。而主要以OLED创新为主的半导体能源实验室也凭借Shunpei Yamazaki这个发明家总裁，挤进了前五。
       最近五年，随着OLED等半导体显示技术的专利量猛增，半导体能源实验室、三星SDI和京东方这件三家以半导体显示为优势的企业都挤入了前十，中芯国际位列第九。除此之外，日本企业只剩下了东京电子，取而代之的是应用材料、英特尔和IBM三家传统美国企业的回归。台积电超过三星，位居第一。美、日、韩、中专利混战的局面更加明显。
     “半导体工艺和材料”的“日本专利统治时代”已经逐渐褪去。
       随之而来的，是中国企业的快速崛起。在中芯国际之后，中国科学院和华虹半导体也都是中国在半导体工艺和材料专利上能够挑起创新大梁的单位。
       在这些企业的带领下，中国大陆能否在专利上实现四十年前日本企业的“千帆竞发”之势？重现昔日“日本崛起之路”？恐怕还需要下更大的决心，找到更准的突破口实施攻关。
       从全球半导体工艺和材料巨头专利创新点来看，几乎是围绕在半导体设备和工艺的关键底层技术在进行开发，而这些技术点，或许也正是中国大陆要逐步实现突破的必经之路。
       集微知识产权致力于为中国企业在“卡脖子”领域实现自主创新突破，提供高效、高质的知识产权咨询/代理等“一站式”服务。为企业在FTO、竞争对手分析、高质量专利锻造、专利规避、专利挖掘布局、海外风险分析、SEP和专利池、专利交易许可等多维度提供专家意见和分析报告。