在日前舉辦的半導(dǎo)體設(shè)備年會(huì)同期高峰論壇演講中,中微半導(dǎo)體設(shè)備(上海)股份有限公司董事長兼總經(jīng)理尹志堯博士引述數(shù)據(jù)表示,統(tǒng)計(jì)國內(nèi)的半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng),來自美國、荷蘭和日本這三個(gè)國家提供的設(shè)備就占了大約85%,這足以體現(xiàn)國產(chǎn)設(shè)備的差距。
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更有甚者,美國在過去一年里還聯(lián)合荷蘭和日本,限制向中國供應(yīng)半導(dǎo)體設(shè)備。
于是,發(fā)展半導(dǎo)體集成電路和零部件產(chǎn)業(yè)就成為了中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)當(dāng)前的重點(diǎn)。筆者熟悉的一位投資人更是在坦言,和早兩年相比,當(dāng)前半導(dǎo)體的投融資環(huán)境其實(shí)是相對(duì)低潮的,但這并沒有阻止他們投資半導(dǎo)體設(shè)備和零部件的熱情。
歸根到底,這與中國半導(dǎo)體設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀有著莫大的關(guān)系。
半導(dǎo)體設(shè)備,重中之重
大家都承認(rèn),在芯片制造過程中,設(shè)備是最不可或缺的一環(huán),但也許大家并不知道半導(dǎo)體設(shè)備的重要體現(xiàn)在哪些方面。
按照尹志堯博士在演講中所說,現(xiàn)在一條大規(guī)模的12英寸生產(chǎn)線需要投入100億美金,當(dāng)中70%是用于購買設(shè)備。這就意味著從成本來看,半導(dǎo)體設(shè)備就值得格外重視。尤其是在這個(gè)市場(chǎng)還是被海外廠商把持的時(shí)候,發(fā)展我國的半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)就顯得更為重要。
“十大類、170多種、3000多臺(tái)細(xì)分設(shè)備,就可以構(gòu)成生產(chǎn)線?!币緢蚪又f。
華大半導(dǎo)體總工、上海積塔的李晉湘博士在演講中指出,根據(jù)功能的不同,集成電路的制造設(shè)備可以分為圖形生成設(shè)備、增材設(shè)備、減材設(shè)備、材料改性設(shè)備和量測(cè)設(shè)備這五大類。其中,圖形生成設(shè)備、增材設(shè)備和減材設(shè)備用于制造結(jié)構(gòu),材料改性設(shè)備用于離子注入,量測(cè)設(shè)備用于工藝控制。
具體而言,根據(jù)李晉湘的觀點(diǎn),圖形生成設(shè)備主要是光刻機(jī);增材設(shè)備則涵蓋了薄膜生長和熱氧生長設(shè)備;減材設(shè)備包括了刻蝕、清洗、CPM和化學(xué)機(jī)器拋光等設(shè)備;至于材料改性設(shè)備則是離子注入機(jī)(大束流、中束流、高能和高溫等);量測(cè)設(shè)備則顧名思義,包括了用于計(jì)量和測(cè)試的設(shè)備,其目的就是用于保證晶圓生產(chǎn)的良率。
正因?yàn)樵O(shè)備種類如此之多,考慮到當(dāng)前的國際環(huán)境,發(fā)展本土半導(dǎo)體設(shè)備就變得更迫切。
“雖然我們不能一蹴而就,也不能全產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)各個(gè)擊破,尤其是如果要在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),則挑戰(zhàn)更大”,半導(dǎo)體行業(yè)從業(yè)者告訴筆者。但正如他所說,我們必須投入百分之兩百的精力,因?yàn)槲覀円呀?jīng)退無可退。
不過,在行業(yè)人士看來,雖然挑戰(zhàn)重重,我們也無需過度悲觀。
尹志堯博士更是在演講中直言,除了光刻機(jī)以外,美國首發(fā)了大多數(shù)的半導(dǎo)體設(shè)備,但這些設(shè)備大多是在中國留學(xué)生的推動(dòng)下完成的?,F(xiàn)在,這些領(lǐng)軍人物大部分也都已經(jīng)回國。假以數(shù)年,我們一定會(huì)開發(fā)出有國際競(jìng)爭(zhēng)力的設(shè)備產(chǎn)業(yè)。
增長迅速,瓶頸明顯
中國電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)理事長、北方華創(chuàng)科技集團(tuán)股份有限公司董事長趙晉榮先生在高峰論壇致辭中也指出,在過去十幾年里,中國本土設(shè)備業(yè)更是取得了突破性的進(jìn)步。
據(jù)介紹,目前我國半導(dǎo)體設(shè)備及零部件企業(yè)的數(shù)量已經(jīng)超過200家。而根據(jù)中國電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)國內(nèi)77家規(guī)模以上半導(dǎo)體設(shè)備制造商統(tǒng)計(jì),2022年,本土半導(dǎo)體設(shè)備銷售收入累計(jì)完成593億元,較2021年的386億元增長了53.6%。其中,前十家國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備制造商更是完成銷售收入438億元,占77家合計(jì)收入73.9%。
在筆者看來,這些數(shù)據(jù)足以凸顯國產(chǎn)集成電路設(shè)備的進(jìn)步。
“近年來,多家(本土)龍頭骨干裝備企業(yè)在刻蝕、薄膜、清洗、注入、CMP及封裝測(cè)試等關(guān)鍵設(shè)備方面取得了突破,并進(jìn)一步向系列化、多品類平臺(tái)型企業(yè)轉(zhuǎn)型,取得可喜的成績。”趙晉榮總結(jié)說。他進(jìn)一步指出,過去幾年,國內(nèi)從事材料零部件的龍頭企業(yè)也呈現(xiàn)出快速增長的趨勢(shì),在射頻電源、流量計(jì)、機(jī)械手、真空泵、重點(diǎn)檢測(cè)及精密加工精密陶瓷、精密石英、高純石墨、高純板材、特種不銹鋼及精細(xì)化工材料等方面也都取得了突破性的進(jìn)展。
然而,正如李晉湘博士在演講中所說,國產(chǎn)設(shè)備在進(jìn)入大產(chǎn)線的時(shí)候還要面臨多方面的瓶頸。
以大家都非常熟悉的光刻機(jī)為例,李晉湘博士認(rèn)為,國內(nèi)企業(yè)在這方面還有很長的路要走。至于增材設(shè)備、減材設(shè)備、材料改性設(shè)備和量測(cè)設(shè)備,也同樣或多或少還存在差距。
在李晉湘博士看來,國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備主要面臨三個(gè)方面的挑戰(zhàn):一是因?yàn)橛械脑O(shè)備無法提供,所以不能形成一個(gè)體系;二是所有設(shè)備有了,但不能滿足特殊工藝的要求;三是設(shè)備和工藝都可以提供,但在關(guān)鍵工藝方面還不穩(wěn)定,不可靠。
“這些都是我們面臨的瓶頸,如果能解決這些問題,(基于本土設(shè)備打造的)大生產(chǎn)線就可以使用了。也只有讓大生產(chǎn)線采用,設(shè)備企業(yè)創(chuàng)造的價(jià)值才會(huì)更大?!崩顣x湘博士總結(jié)說。
而在尹志堯博士看來,過度內(nèi)卷是國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)目前發(fā)展不容忽視的問題。
避免內(nèi)卷,合作共贏
“我認(rèn)為高科技領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)是一個(gè)正?,F(xiàn)象,是推動(dòng)科技發(fā)展的動(dòng)力,所以我們一定要有競(jìng)爭(zhēng),但這種競(jìng)爭(zhēng)必須是公平競(jìng)爭(zhēng),是合理的競(jìng)爭(zhēng),是有序的競(jìng)爭(zhēng)。惡性的競(jìng)爭(zhēng)就是內(nèi)卷,這種內(nèi)卷是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的絆腳石?!币緢虿┦勘硎?。為此他大聲疾呼:“半導(dǎo)體設(shè)備廠商應(yīng)該合起來干,合起來干不等于不競(jìng)爭(zhēng),競(jìng)爭(zhēng)過程也要有章法?!?/span>
“面對(duì)當(dāng)前復(fù)雜多變的國際形勢(shì),中國產(chǎn)業(yè)界必須堅(jiān)定信心,勇于創(chuàng)新,只有形成合作共贏的格局,才能共同開創(chuàng)中國半導(dǎo)體行業(yè)的美好未來。”趙晉榮說。李晉湘也認(rèn)同這種觀點(diǎn),他指出,國產(chǎn)設(shè)備有了長足的進(jìn)步,但還需要設(shè)備和芯片制造企業(yè)要進(jìn)一步加強(qiáng)合作,共同努力。
他同時(shí)呼吁,半導(dǎo)體設(shè)備廠家一定要跟芯片廠商真心實(shí)意地深度合作,因?yàn)楣に囀且粩噙M(jìn)步的,也要求設(shè)備不斷地更新。而深度的合作則更能推進(jìn)這個(gè)流程。
李晉湘還指出,有些半導(dǎo)體設(shè)備量少難度大,導(dǎo)致國內(nèi)設(shè)備廠家不太愿意進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域,這從經(jīng)濟(jì)上考量,也是有其道理所在。但李晉湘強(qiáng)調(diào),競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手現(xiàn)在賣設(shè)備是打包出售,具體做法是把量少難度大和量大簡單的設(shè)備綁在一起,這對(duì)我們國家設(shè)備產(chǎn)業(yè)是極大的威脅。
“如果你不去解決這些問題,那你量大容易做的設(shè)備也會(huì)被別人擠掉?!崩顣x湘直言。為此他建議半導(dǎo)體設(shè)備廠商,為了量大的設(shè)備,即使有難度大且量小的設(shè)備,但也必須去做。
此外,按照李晉湘的觀點(diǎn),國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商還應(yīng)該加強(qiáng)設(shè)備的軟件開發(fā)能力、建立工藝研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、建立系統(tǒng)的培訓(xùn)教材、加大核心部件研發(fā),并加強(qiáng)售后服務(wù)能力提升。
毋庸置疑的是,國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備的差距還是非常大的。很多關(guān)鍵環(huán)節(jié)短期還是沒有“國產(chǎn)替代”解決方案。但從上述這些行業(yè)專家的理智發(fā)言中我們能看到了一絲曙光。