電子發(fā)燒友原創(chuàng) 章鷹

近幾十年來，“中國(guó)制造”一直是制造業(yè)主導(dǎo)地位的代名詞。現(xiàn)在眾多科技企業(yè)向“中國(guó)創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)變正在重塑全球創(chuàng)新格局。半導(dǎo)體制造在整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)著重要地位，推動(dòng)著摩爾定律的演進(jìn)，從中國(guó)半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)情況來看，隨著美國(guó)對(duì)中國(guó)大陸芯片企業(yè)實(shí)施先進(jìn)制程技術(shù)和設(shè)備的出口管制，倒逼中國(guó)本土半導(dǎo)體制造技術(shù)發(fā)展，提高本土化程度。

根據(jù)國(guó)內(nèi)專業(yè)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，在半導(dǎo)體領(lǐng)域，在國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)中，居創(chuàng)新實(shí)力榜單榜首的是中芯國(guó)際，專利數(shù)量高達(dá)19576件；排在第2-6位的企業(yè)分別是長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)、長(zhǎng)江存儲(chǔ)、華虹宏力、華力微、華潤(rùn)微電子。

近期12家國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)新專利匯總

圖：電子發(fā)燒友根據(jù)公開資料整理

近期，在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，中芯國(guó)際、華虹宏力、北方華創(chuàng)、比亞迪半導(dǎo)體、長(zhǎng)電科技、江波龍等多家中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)密集公布了專利技術(shù)，覆蓋了芯片制造、電源管理、材料應(yīng)用、封裝、存儲(chǔ)及智能設(shè)備等核心領(lǐng)域。這些專利技術(shù)揭示了企業(yè)正在從細(xì)分技術(shù)上重點(diǎn)突破，逐步形成中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)從跟隨向并跑的趨勢(shì)改變。

半導(dǎo)體制造工藝優(yōu)化：結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和堆疊方式革新，良率和可靠性提升

2025年2月13日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局信息顯示，中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司申請(qǐng)一項(xiàng)名為“半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法”的專利，公開號(hào)CN 119403218A，申請(qǐng)日期為2023年7月。

專利摘要顯示，一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法，結(jié)構(gòu)包括：襯底，包括沿第一方向相鄰的第一器件區(qū)和第二器件區(qū)，襯底上形成有凸立的多個(gè)溝道結(jié)構(gòu)，溝道結(jié)構(gòu)沿第二方向延伸且沿第一方向平行排布，第一器件區(qū)用于形成第一器件，第二器件區(qū)用于形成第二器件，第一器件與第二器件的類型不同，第一方向垂直于第二方向；隔斷結(jié)構(gòu)，沿第一方向延伸橫跨并貫穿多個(gè)溝道結(jié)構(gòu)，隔斷結(jié)構(gòu)沿第方向包括位于第器件區(qū)的第隔斷結(jié)構(gòu)以及位于第二器件區(qū)的第二隔斷結(jié)構(gòu)，第一隔斷結(jié)構(gòu)與第二隔斷結(jié)構(gòu)材料不同。本發(fā)明有利于提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的性能。

華為技術(shù)則在半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域突破。1月25日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局信息顯示，華為技術(shù)有限公司申請(qǐng)一項(xiàng)名為“一種半導(dǎo)體器件及其形成方法、芯片、電子設(shè)備”的專利，公開號(hào) CN 119342878 A，申請(qǐng)日期為2023年7月。

該半導(dǎo)體器件包括：絕緣層、以及形成在絕緣層上的第一結(jié)晶硅條帶，第一結(jié)晶硅條帶沿平行于絕緣層的第一方向延伸，且第一結(jié)晶硅條帶中誘導(dǎo)金屬含量低于 1e17cm?3。

華虹宏力提出的“提升芯片良率和可靠性的方法”，申請(qǐng)公布日為2024年12月31日，申請(qǐng)公布號(hào)為CN119229936A。華虹通過動(dòng)態(tài)調(diào)整編程電壓，解決了晶圓制造中因工藝波動(dòng)導(dǎo)致的良率損失問題。該技術(shù)基于實(shí)時(shí)閾值電壓監(jiān)測(cè)，結(jié)合兩次良率測(cè)試與電壓調(diào)整公式，實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的動(dòng)態(tài)適配。相較于傳統(tǒng)固定編程電壓方案，其可將良率提升約5%-10%，尤其適用于高密度存儲(chǔ)芯片制造。

封裝龍頭企業(yè)之一的長(zhǎng)電科技在專利領(lǐng)域也是多有突破。2025年2月3日，長(zhǎng)電科技管理有限公司取得一項(xiàng)名為“多芯片堆疊封裝結(jié)構(gòu)”的專利，授權(quán)公告號(hào)CN 222421962 U。長(zhǎng)電科技表示，這種多芯片新堆疊封裝結(jié)構(gòu)可以提高散熱性能。2024年12月31日，長(zhǎng)電科技的“封裝結(jié)構(gòu)及其形成方法”則在散熱領(lǐng)域取得突破：通過在芯片背面設(shè)計(jì)凹槽并覆蓋高導(dǎo)熱材料，將散熱接觸面積提升20%以上。這一創(chuàng)新直接應(yīng)對(duì)5G、AI芯片的高功耗挑戰(zhàn)，為國(guó)產(chǎn)高性能芯片的封裝可靠性提供了新方案。

材料方向突破：碳化硅和氮化鎵等領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)化技術(shù)加速

2024年，國(guó)產(chǎn)SiC模塊上車加速。據(jù)電子發(fā)燒友不完全統(tǒng)計(jì)，2023年公開的國(guó)產(chǎn)SiC車型合計(jì)142款，乘用車76款，僅僅在2023年新增加的SiC車型合計(jì)45款。碳化硅（SiC）作為第三代半導(dǎo)體核心材料，其技術(shù)自主化進(jìn)程備受關(guān)注。

近日，格力電器、芯聯(lián)集成、天合科達(dá)分別在碳化硅領(lǐng)域發(fā)布了實(shí)用新型專利權(quán)。格力電器專利名為“碳化硅肖特基半導(dǎo)體器件及其制造方法”，主要突破點(diǎn)是可以解決現(xiàn)有碳化硅肖特基半導(dǎo)體器件難以在降低正向工作電壓的同時(shí)提高擊穿電壓的問題，進(jìn)而降低碳化硅肖特基半導(dǎo)體器件正向?qū)ǖ膿p耗，提高碳化硅肖特基半導(dǎo)體器件的工作效率。

天科合達(dá)的“碳化硅Wafer轉(zhuǎn)移裝置”通過雙平臺(tái)升降鎖定結(jié)構(gòu)，解決了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)移過程中易污染、效率低的問題，良品率提升至99.5%以上。

芯聯(lián)集成發(fā)布“半導(dǎo)體器件及集成有超勢(shì)壘整流器的碳化硅器件”專利，專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N202421074447.9，授權(quán)日為2025年2月7日。芯聯(lián)集成通過其專利技術(shù)，可能在未來開發(fā)出更多高效可靠的電子元件，滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，本實(shí)用新型有利于縮減電路規(guī)模，降低芯片制造成本，能夠推動(dòng)整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)朝著更高的技術(shù)水平發(fā)展。

南京芯干線科技公司取得的“一種氮化鎵模塊及半導(dǎo)體器件”專利，這款專利涉及一種氮化鎵模塊和半導(dǎo)體器件屬于氮化鎵技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括第一PCB板和設(shè)置在第一PCB板的第一表面的銅夾，銅夾表面設(shè)置有散熱片，用于將氮化鎵芯片夾設(shè)在銅夾和第一PCB板的第一表面之間，并對(duì)氮化鎵芯片進(jìn)行散熱。主要突破是顯著提升了氮化鎵模塊的散熱性能。

發(fā)力智能化和集成化，整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)提升

北方華創(chuàng)作為國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備的龍頭企業(yè)之一，這家公司的“一種射頻功率合成裝置及其應(yīng)用設(shè)備”專利公布，申請(qǐng)公布日為2024年12月31日。新專利發(fā)明實(shí)例提供了一種射頻功率合成裝置及其應(yīng)用設(shè)備，通過本發(fā)明實(shí)施在不改變?cè)猩漕l電源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)多射頻功率合成功能，調(diào)整功率射頻輸出，為5G基站設(shè)備的小型化提供支持。

清微智能與京東方分別提出的“芯片雙模式互聯(lián)”方案，通過接口邏輯復(fù)用，減少芯片間通信的硬件冗余，功耗降低30%以上。此類技術(shù)對(duì)自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的低功耗需求具有重要價(jià)值。

存儲(chǔ)領(lǐng)域突破：提高器件良率和移動(dòng)設(shè)備存儲(chǔ)靈活度

近年來，隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、AI技術(shù)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，存儲(chǔ)設(shè)備的靈活性和兼容性變得越來越重要。國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)領(lǐng)域的一些頭部企業(yè)通過申請(qǐng)相關(guān)專利，如移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備專利等，降低損壞率，提高了產(chǎn)品的可靠性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1月31日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局信息顯示，長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司申請(qǐng)一項(xiàng)名為“半導(dǎo)體器件、存儲(chǔ)系統(tǒng)及半導(dǎo)體器件的制備方法”的專利，公開號(hào)CN 119383974 A，申請(qǐng)日期為2023年7月。長(zhǎng)江存儲(chǔ)表示，通過此次公開的技術(shù)方案，能夠減小第一電介質(zhì)層的刻蝕操作對(duì)柵線隔離結(jié)構(gòu)的接觸層的影響，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的良率。

2月13日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局信息顯示，深圳市江波龍電子股份有限公司取得一項(xiàng)名為“存儲(chǔ)設(shè)備和電子設(shè)備”的專利，授權(quán)公告號(hào)CN 222439951 U，申請(qǐng)日期為2023年12月。這款專利可以快速實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換以使得存儲(chǔ)設(shè)備中的存儲(chǔ)芯片兼容另種協(xié)議類型的外部設(shè)備，保證兩者之間的通信，靈活度較高。

寫在最后

根據(jù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)法律公司Mathys & Squire最新發(fā)布的報(bào)告，2023年至2024年度全球半導(dǎo)體專利申請(qǐng)量實(shí)現(xiàn)了顯著增長(zhǎng)，同比增幅高達(dá)22%，總數(shù)達(dá)到80892項(xiàng)。中國(guó)在半導(dǎo)體專利申請(qǐng)大幅增長(zhǎng)，從上一年度的32840項(xiàng)大幅上升至46591項(xiàng)，成功超越其他所有國(guó)家和地區(qū)，位居全球首位。

但我們要清醒的看到，國(guó)際巨頭通過專利壁壘鞏固市場(chǎng)地位。以存儲(chǔ)行業(yè)為例，在存儲(chǔ)領(lǐng)域的專利數(shù)量上，海外企業(yè)，尤其是韓國(guó)、美國(guó)等半導(dǎo)體存儲(chǔ)領(lǐng)域的領(lǐng)先者，擁有大量的存儲(chǔ)相關(guān)專利。這些專利不僅覆蓋了存儲(chǔ)芯片的核心技術(shù)，還廣泛涉及芯片制備、封裝測(cè)試、電路設(shè)計(jì)等多個(gè)環(huán)節(jié)，形成了完整而嚴(yán)密的專利保護(hù)網(wǎng)。中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)要堅(jiān)持創(chuàng)新，完善知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系，鼓勵(lì)企業(yè)通過專利交叉授權(quán)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。