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2020年度H01L小类半导体器件专利的分析

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本报告基于国际专利分类(IPC)中“H01L小类”半导体器件类2020年公开/公告专利进行分析,专利数据以Derwent专利家族数进行统计分析。分析人员基于Derwent手工代码(Derwent手工代码由Derwent数据库的标引人员分配给专利,用于表示某项发明的技术创新点及其应用)对涉及的H01L半导体器件类进行人工再分类,包含:设计类、工艺类、封装类、材料类、设备仪器类、分立器件类等六大类,统计分析主要涉及技术、国家、机构三部分内容。

2020年度H01L半导体器件公开专利,以Derwent专利家族统计共161871项,其中:设计类涉及36441项专利家族、工艺类涉及87587项专利家族、封装测试类涉及64385项专利家族、材料类涉及44159项专利家族、设备仪器类涉及17706项专利家族、分立器件类涉及38116项专利家族。

2020年度H01L类专利研发热点全景图 01专利申请时间趋势

专利的最早优先权年在一定程度上反映专利技术的最早出现时间。2020年度H01L半导体器件类公开专利涉及161871项Derwent专利家族。最早优先权年为近24个月的专利占比30.14%,这部分专利主要为提前公开的最新专利。最早优先权年较早(2014年前)的专利占比14.10%,该部分主要围绕技术进行地域布局或者技术演进布局,该部分专利的家族成员个数较多,2020年度H01L专利最早优先权年分布如图1所示。

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图1 2020年度H01L专利最早优先权年分布 02专利申请技术构成分析

通过德温特手工代码分析,由图2和表1可以看出,2020年H01L专利技术点主要集中在:①A12-E07C(集成电路聚合物材料)方向,其公开/公告相关专利11544项,主要专利申请人为三星公司、DISCO公司、LG公司;②U12-A01A1E(发光二极管加工工艺)方向,其公开/公告相关专利10903项,主要专利申请人为三星公司、LG公司、京东方科技集团股份有限公司;③U12-A01A7(发光二极管显示器)方向,其公开/公告相关专利10393项,主要专利申请人为三星公司、京东方科技集团股份有限公司、TCL华星光电公司;④U11-C05C(电极和互连层的制造工艺)方向,其公开/公告相关专利8588项,主要专利申请人为台湾积体电路制造股份有限公司、TCL华星光电公司、京东方科技集团股份有限公司。

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图2 2020年度H01L专利TOP25德温特手工代码表1 TOP25德温特手工代码具体内容与主要机构

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03专利申请国家/地区分布

(1)专利最早优先权国家/地区与受理国家/地区对比分析专利最早优先权国家/地区在一定程度上信息反映了某项技术的起源地,图3(a)表示H01L专利最早优先权国家/地区分布情况,从图中可以看出,在2020年,中国大陆地区H01L专利的全球占比为31%,明显高于日本(24%),美国位居第三,全球占比为21%,韩国排名第四,全球占比为13%,他们是H01L专利的主要产出者。 专利受理国家/地区在一定程度上反映了某一技术最终流入的市场,图3(b)表示H01L专利受理国家/地区分布情况。从图中可以看出,2020年,美国和中国大陆地区是H01L领域全球最受重视的技术市场,二者的全球占比分别为31%和30%;日本位居第四,占比8%。

国际申请所占比例19%,这在一定程度上反映申请人通过世界专利申请进行的国际布局,重视技术的输出及国外市场。 结合来看,通过专利最早优先权国家/地区和受理国家/地区的对比发现,中国大陆地区、日本和韩国在最早优先权国家/地区中占比皆高于受理地占比,说明这些国家在H01L专利技术产出多于技术流入,属于技术输出国;日本的技术输出最为明显,在最早优先权国家/地区中全球占比24%,而在受理地中全球占比8%。美国在最早优先权国家/地区中全球占比21%,而在受理地中全球占比31%,说明美国在H01L专利技术流入多于技术产出,属于技术流入国。

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(a)

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(b)

图3 (a)专利最早优先权国家/地区,(b)专利受理国家/地区

(2)专利最早优先权国家/地区技术对比分析表2表示H01L专利TOP25专利最早优先权国家/地区主要技术类别。排名首位的技术优先国为中国大陆地区,主要技术方向有U12-A01A7(发光二极管显示器)、U12-A01A1E(发光二极管加工工艺)和U11-C05C(电极和互连层的制造工艺)等,主要专利申请人为京东方科技集团股份有限公司、TCL华星光电公司和中芯国际;位居第二的技术优先国为日本,主要技术方向有A12-E07C(集成电路聚合物材料)、L03-H05(单级晶体管制造工艺)和L04-C16(半导体热处理加工工艺)等,主要专利申请人为半导体能源实验室、东京电子公司和索尼公司等;美国排名第三,主要技术方向为L04-C11C1(栅电极制造工艺)、L04-C12(绝缘层和钝化层的加工工艺)和L04-E01(与晶体管有关的玻璃、陶瓷和耐火材料)等,主要专利申请人为台湾积体电路制造股份有限公司、IBM公司和应用材料公司;韩国作为技术优先国的主要技术方向为U12-A01A1E(发光二极管加工工艺)、U12-A01A7(发光二极管显示器)和L04-E03(半导体发光器件),主要专利申请人为三星电子公司、LG集团和SK海力士公司。 作为技术优先国的各国主要技术研发方向受主要专利申请人的影响有所差异,由表2可以看出,在2020年H01L专利中主流研发国家布局集中在半导体器件方向。中国大陆地区及中国台湾地区均在U12-A01A7(发光二极管显示器)研发方向有所建树,日本、美国及反映技术输出布局的世界专利申请均在半导体材料和工艺技术方向进行研发布局,详见表2所示。表2 2020年H01L专利TOP25最早优先权国家/地区主要技术类别

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04专利申请人分析

(1)主要专利申请人专利数分析专利申请人分析主要是分析H01L专利申请人拥有的专利数量,从而遴选出主要专利申请人,作为后续多维组合分析、评价的基础,通过对清洗后的专利家族的专利申请人分析,可以了解H01L的主要研发机构。根据H01L专利数量统计分析,表3列出在2020年公开专利大于500项的前52位专利申请人,可以看出,前52位中46%的企业来自日本,来自中国大陆地区的企业数为9家,排名前三位的有2家企业来自韩国。排名第一的是韩国的三星公司,排名第二的是中国台湾的台湾积体电路制造股份有限公司,2020年公开/公告专利分别涉及8733项、5215项专利家族;LG公司位列第三,2020年公开/公告专利的专利家族数为5089项;中国大陆的京东方科技集团股份有限公司和TCL华星光电公司分别位列第四、第五,2020年专利公开/公告专利分别涉及4524项和3784项;美国的IBM公司2020年专利公开/公告数为2420项,位列第六。表3 2020年H01L专利TOP52专利申请人排名

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(2)主要专利申请人技术对比主要专利申请人技术对比分析是对主要专利申请人投资技术领域进行对比分析,透析各专利申请人的技术核心,从而分析各专利申请人的技术发展策略。图4表示H01L TOP52位专利申请人主要技术对比图。 通过对比分析,可以看出在2020年公开的H01L专利中,三星公司和LG公司在U12-A01A1E(发光二极管加工工艺)方向布局较多,专利数分别为2028项和1775项,此外,它们技术方向布局广泛且各方向专利量可观。

京东方科技股份有限公司在U12-A01A7(发光二极管显示器)和U12-A01A1E(发光二极管加工工艺)方向布局较多方向布局较多,专利数分别为1812项和1651项。台湾半导体制造有限公司偏重于U11-C18A3(单级晶体管制造工艺)和L04-C11C1(栅电极制造工艺)方向,专利数分别为841项、801项。TCL华星光电公司在U12-A01A1E(发光二极管加工工艺)和U12-A01A7(发光二极管显示器)方向研究突出,专利数分别为1448项和1420项。

原文标题:2020年度半导体器件类(H01L)公开/公告专利分析

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责任编辑:haq

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