集微网消息 12月16日，由半导体投资联盟主办、爱集微承办的“2024半导体投资年会暨IC风云榜颁奖典礼”在北京嘉里大酒店成功举办。
在会上，爱集微知识产权部总经理刘婧带来了《2023半导体行业知识产权观察及专利创新榜单》的主题演讲，对2023年全球/中国半导体专利申请数量变化，以及半导体产业细分领域热点技术的专利申请情况进行全面分析。
全球创新活动承压上行 国内上演“冰火两重天”
自2022年开始，受经济周期下行、地缘冲突等多种因素影响，全球半导体市场出现结构性分化，行业进入下行周期。2023年消费电子市场需求下滑，加之产业链库存消化进度缓慢，半导体周期仍处于筑底阶段。
行业下滑对半导体公司经营产生了一定压力，进而影响企业研发端。2023年度全球半导体行业的专利公开量增速有所放缓，但整体仍在承压上行，IC设计、封测、设备材料、EDA等均有一定的增长。不过，IC制造领域却出现同比下降19.9%，技术创新活动受到了显著的影响。
与全球相比，我国半导体行业各领域以及各先进技术分支在2023年度的专利公开量变化幅度更加剧烈，不同领域的企业也往往表现出冰火两重天。其中，在IC设计领域的各个先进技术分支上，我国本年度的专利公开量较上年有了20%以上的增长，成绩相当亮眼。但3D存储堆叠等技术的专利公开量则出现大幅度下滑，对全球整体的专利数量也带来了较大影响。
专利申请量稳步提升，但整体差距依然较大
接下来，刘婧对我国在设计、制造、封测、材料、设备和EDA六大半导体细分领域先进技术的专利布局情况进行了概述。
在IC设计领域，刘婧指出，软硬件一体化技术在2023年度表现突出，全球专利公开量较去年增长超过1/4，而我国的专利公开量的涨幅更是超过60%。从专利公开趋势来看，过去20年里软硬件一体化技术的创新一直不温不火，专利年公开量维持在500件上下，而从2022年开始，软硬件一体化技术迎来了高速发展，2023年度专利公开量已达近千件。
从全球的创新地区分布来看，2023年度我国在软硬件一体化领域的专利公开量占全球近60%，除中美以外，其他国家在该领域的投入均较小。“整体来看我国虽然是全球软硬件一体化技术创新成果最多的国家，但多数企业竞争实力有限。”刘婧表示。
在IC制造领域，3D存储堆叠热度快速消散，创新活动急剧下行，2023年全球该技术专利公开量腰斩，而我国的专利公开量更是减少了超过70%。
从专利公开趋势来看，3D存储堆叠技术自2017年开始热度逐渐上升，一直到去年达到顶峰，但在今年的专利公开量大跳水，这主要是由于全球主要国家都降低了对于该技术研发的投入，我国最为明显。并且在本年度中，我国在该技术分支专利公开量第一的宝座被美国重新夺回。
刘婧称，“虽然我国整体在该技术分支的疲态显露无遗，但以长江存储和长鑫存储为代表的自主品牌仍在全球技术创新的竞争中占有一席之地。”
在IC封测领域，硅通孔技术在2023年度受到了较高的重视。其中，英特尔、三星、台积电继2022年后继续包揽了全球硅通孔技术企业排名前三。“除了硅通孔技术，在IC封测领域的其他前沿技术分支，包括凸块封装、Flip-Chip、3D封装、晶圆级封装等方面，仍然是这三家企业独占鳌头，拉开其他企业一个身位。”刘婧表示。
从近20年全球专利公开趋势来看，硅通孔技术在前几年曾经遭遇了一个小低谷，如今再度遇到发展机遇，科技创新二度回暖。产品研发关注点方面，刘婧指出，创新主体对于硅通孔技术在封装的应用中最为重视成本的降低。目前在硅通孔技术中，较高的成本已经成为影响技术应用的关键问题之一，行业中也出现了使用玻璃通孔（TGV）作为硅通孔升级的新技术，以解决TSV成本高的问题，是该领域十分值得关注的发展方向。
在IC设备领域，东电公司在干法刻蚀设备领域一家独大，几乎占据了2023年度全球40%的专利数量。刘婧认为，东电公司的研发布局和投入对整个行业的技术创新走势有着至关重要的影响，带动了近20年来专利公开趋势的大起大落。
“从半导体设备的行业整体来看，由于新电子材料的集成和加工器件尺寸不断缩小，对刻蚀设备的刻蚀均匀性、稳定性和可靠性等性能的要求越来越高。干法刻蚀已成为半导体器件制备的主流工艺。从全球专利产品的研发关注点也可看出目前干法刻蚀设备的研发重点集中于上述方向。”刘婧补充道。
在IC材料领域，刘婧称，我国EUV光刻胶技术十分薄弱，专利数量落后于日本、韩国、美国、中国台湾等多个国家和地区。虽然我国在2023年度新增专利增长速度快于全球平均水平，但也仅高出不到8个百分点，而且由于基数较小，想要实现赶超还有较长的路要走。
在全球EUV光刻胶专利排名前10名申请企业中，日本企业多达7家，并包揽了前5名，在EUV光刻胶领域占据绝对的话语权。在全球EUV光刻胶领域创新热度上升，技术不断突破的背景下，我国的创新实力亟待提高。
不同于EUV光刻胶领域，我国在EDA工具领域却异军突起，企业抢占创新高地。2023年度，我国公布全球近70%的EDA工具专利，并且新增专利增速超过30%。在该领域排名前10名申请人中，我国企业和院校多达7家。不过，我国企业与排名第一的新思科技仍存在较大差距。
刘婧表示，从全球专利产品的研发关注点来看，创新主体把EDA技术的关注重点主要放在了高效性和快速性上，以帮助工程师们快速地进行电路设计和仿真，从而提高工作效率和准确性。此外，一些企业对EDA软件的功能研发还包括了提供友好的用户界面和丰富的使用文档，使得工程师们可以轻松地掌握和使用它，从而降低使用复杂性。
值得提及的是，在演讲期间，刘婧展示了各个细分领域的《科创板半导体企业专利创新实力榜单》，并对由爱集微知识产权部门分析制定的《2023年度半导体企业科创板IPO知识产权报告》《半导体行业知识产权尽职调查指南》等报告内容进行详细介绍，受到了现场观众的极大关注。（校对/李杭森）
