與正在蓬勃成長的中國芯片制造業(yè)一樣，中國的半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)正在迎來新的曙光。據(jù)北方華創(chuàng)微電子的消息，它在2017年1月的訂單量已經(jīng)超過去年第一季度的總量。半導(dǎo)體設(shè)備位于芯片制造業(yè)的上游。半導(dǎo)體行業(yè)歷來對(duì)于設(shè)備業(yè)的發(fā)展十分重視。全球半導(dǎo)體業(yè)的投資中有70％以上用于購買設(shè)備，只要有錢購買設(shè)備就能保證某些先進(jìn)制程工藝的實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)階段工藝制程中的的7納米、5納米，甚至3納米開發(fā)工作，關(guān)鍵在于EUV光刻設(shè)備是否準(zhǔn)備好了。
與日本與韓國都是依靠存儲(chǔ)器的突破超過對(duì)手不同，美國迎接日本半導(dǎo)體挑戰(zhàn)的方法是成立SEMATECH研究聯(lián)盟。該聯(lián)盟由13家美國半導(dǎo)體公司集資組成，包括應(yīng)用材料公司，主攻IC制造工藝及相關(guān)設(shè)備。SEMATECH的宗旨是整合各企業(yè)的資源，共同開發(fā)技術(shù)和分擔(dān)財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而提升美國半導(dǎo)體制造技術(shù)。
自1987年啟動(dòng)，運(yùn)行到1995年，SEMATECH幫助美國半導(dǎo)體企業(yè)重新回到世界第一的位置。由此可見，美國推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)步發(fā)展的主要方法在于提升半導(dǎo)體設(shè)備及制程技術(shù)，進(jìn)行全方位趕超，而非局限于某類產(chǎn)品。
中國半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)迎來黃金時(shí)機(jī)
近期中國的芯片制造業(yè)進(jìn)入又一輪擴(kuò)充產(chǎn)能的高潮。中國半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)迎來又一個(gè)“春天”。
在“國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金”的助推下，中國半導(dǎo)體業(yè)正迎來難得的發(fā)展“黃金時(shí)機(jī)”，據(jù)估算投入各類資金總量可能達(dá)1000億美元以上。
根據(jù)SEMI的預(yù)測(cè)，2016年至2017年間，綜合8英寸、12英寸廠來看，確定新建的晶圓廠就有19座，其中中國大陸就占了10座。半導(dǎo)體前道設(shè)備的銷售額，全球2013年為318．2億美元，2015年為365．3億美元，2016年為396．9億美元，預(yù)測(cè)2017年為434億美元，中國部分可達(dá)69．9億美元（包括外資在中國的投資）。
近期中國的芯片制造業(yè)進(jìn)入又一輪擴(kuò)充產(chǎn)能的高潮，多到幾乎讓人不太敢相信，如中芯國際675億元在上海新建12英寸生產(chǎn)線，在深圳投資新建12英寸生產(chǎn)線，以及天津擴(kuò)建8英寸生產(chǎn)線，產(chǎn)能由4．5萬片增至15萬片，投資15億美元。華力微電子的二期，投資387億元，月產(chǎn)能4萬片。此外還有三個(gè)項(xiàng)目欲攻占存儲(chǔ)器，包括有長江存儲(chǔ)的投資240億美元，福建晉華370億元，以及可能的合肥兆易創(chuàng)新。另有紫光的大動(dòng)作，包括如紫光國芯的800億元定增集資，以及南京的300億美元存儲(chǔ)器項(xiàng)目，與300億元的配套IC投資等。在這樣的大好形勢(shì)下，加上國家有鼓勵(lì)采用國產(chǎn)設(shè)備的補(bǔ)助政策，像北方華創(chuàng)微電子這樣的中國半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)迎來又一個(gè)“春天”。
重新認(rèn)識(shí)北方華創(chuàng)微電子
目前中國半導(dǎo)體設(shè)備和材料占全球市場(chǎng)份額不足1％，嚴(yán)重制約著國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
綜觀全球半導(dǎo)體設(shè)備與材料市場(chǎng)，每年約800億美元，現(xiàn)狀幾乎是美國壟斷設(shè)備，日本掌控材料，除了歐洲的ASML光刻設(shè)備之外，連中國臺(tái)灣地區(qū)與韓國的設(shè)備國產(chǎn)化率也很低。兩者多次設(shè)立目標(biāo)想要提升，但受限于工業(yè)基礎(chǔ)，實(shí)際上進(jìn)展也很緩慢。相比之下，在中國半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展中，更嚴(yán)峻的態(tài)勢(shì)是所用的設(shè)備與材料，幾乎90％以上都需要進(jìn)口。
SEMI全球副總裁、中國區(qū)總裁居龍就多次指出，目前中國半導(dǎo)體設(shè)備和材料占全球市場(chǎng)份額不足1％，嚴(yán)重制約著國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)的自給和健康發(fā)展。
在這樣的大背景下，北方華創(chuàng)微電子不忘初心，努力拼搏，艱難前行。然而它們的進(jìn)步也與國內(nèi)新興產(chǎn)業(yè)的成長緊密相關(guān)。經(jīng)過十多年的努力奮斗，目前北方華創(chuàng)微電子已經(jīng)在半導(dǎo)體照明、先進(jìn)封裝、微機(jī)電系統(tǒng)、光伏等產(chǎn)業(yè)達(dá)到一定的規(guī)模，設(shè)備國產(chǎn)化率較高。同時(shí)，在集成電路芯片制造領(lǐng)域，作為中國集成電路裝備產(chǎn)業(yè)的先行者，北方華創(chuàng)微電子不斷探索，憑借技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)突圍，填補(bǔ)了中國集成電路裝備領(lǐng)域的多項(xiàng)空白，其開發(fā)了刻蝕機(jī)、PVD、單片退火設(shè)備、氧化爐、退火（合金）爐、LPCVD以及清洗機(jī)七大類設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了從“8英寸100納米”到“12英寸14納米”的技術(shù)跨越，這些產(chǎn)品已經(jīng)全面在中國最主流的幾家集成電路代工廠量產(chǎn)，斬獲不菲業(yè)績。其中，應(yīng)用于28nm的exiTin H430 Metal Hardmask PVD系統(tǒng)工藝設(shè)備以及應(yīng)用于55nm的NMC612系列12英寸硅刻蝕機(jī)被國內(nèi)領(lǐng)軍集成電路芯片制造企業(yè)指定為Baseline機(jī)臺(tái)。
中國半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)發(fā)展需要再扶一程
國內(nèi)芯片制造生產(chǎn)線要根據(jù)實(shí)際情況，盡可能多地采購國產(chǎn)設(shè)備，要將做好這項(xiàng)工作的重要性不斷提高。
業(yè)界對(duì)于提高IC國產(chǎn)化率十分熱切，但是仔細(xì)思考如果不能解決超過90％的設(shè)備需要進(jìn)口的問題，這個(gè)IC國產(chǎn)化率實(shí)際上的意義就要大打折扣。說到IC國產(chǎn)化率的苦澀，它的上游半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)更為艱難。因?yàn)榘雽?dǎo)體設(shè)備制造集中了光、機(jī)、電等全球最先進(jìn)的技術(shù)，而它的市場(chǎng)壟斷十分顯著，每類設(shè)備全球也就2～3家主要供應(yīng)商。中國半導(dǎo)體設(shè)備制造商作為“新進(jìn)者”，要想突破重圍闖出一條路是非常艱難的。
盡管北方華創(chuàng)微電子經(jīng)過近10多年的浴血奮戰(zhàn)，首先解決了中國半導(dǎo)體制程設(shè)備的“0”與“1”的問題，對(duì)于各類主要工藝設(shè)備都進(jìn)行了探索與實(shí)踐，然而要想打入已經(jīng)90％采用進(jìn)口設(shè)備的中國半導(dǎo)體制造生產(chǎn)線中，除了要迅速提高制程設(shè)備的實(shí)用可靠性之外，還迫切需要國內(nèi)芯片生產(chǎn)商對(duì)于國產(chǎn)設(shè)備有重新的認(rèn)識(shí)，并積極配合做好設(shè)備的測(cè)試工作，真心實(shí)意地對(duì)國產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，并收集數(shù)據(jù)反饋至設(shè)備廠，而設(shè)備廠必須迅速改進(jìn)，這樣的過程需要多次反復(fù)，IC國產(chǎn)設(shè)備才能逐步成熟。國內(nèi)芯片制造生產(chǎn)商要根據(jù)實(shí)際情況，盡可能多地采購國產(chǎn)設(shè)備，將做好這項(xiàng)工作的重要性不斷提高。這是有效提升中國半導(dǎo)體業(yè)競爭實(shí)力的重要措施。
另一方面，集成電路產(chǎn)業(yè)是智力密集型產(chǎn)業(yè)，人才是基礎(chǔ)，設(shè)備業(yè)更是如此，國產(chǎn)設(shè)備業(yè)高速發(fā)展的最大瓶頸是人才。需要完善對(duì)專項(xiàng)人才的引進(jìn)、創(chuàng)新管理模式，創(chuàng)新分配激勵(lì)機(jī)制，落實(shí)科技人員股權(quán)、期權(quán)激勵(lì)等收益分配政策，穩(wěn)住人才、培養(yǎng)人才，從根本上促進(jìn)國產(chǎn)設(shè)備業(yè)發(fā)展、壯大。
業(yè)界曾有人認(rèn)為沒有設(shè)備材料支撐的中國IC制造實(shí)際上就是在給國際市場(chǎng)打工。從求真務(wù)實(shí)的觀點(diǎn)，設(shè)備的國產(chǎn)化相比IC國產(chǎn)化的任務(wù)更為艱巨，用時(shí)會(huì)更長。但是要堅(jiān)持設(shè)備國產(chǎn)化的信念在任何時(shí)候不能有絲毫動(dòng)搖。面對(duì)全球化市場(chǎng)，像目前中國這樣傾國家全力推進(jìn)半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展的機(jī)會(huì)幾乎很難再出現(xiàn)。所以除了國家繼續(xù)采取扶植政策之外，全產(chǎn)業(yè)鏈要集中兵力，抓住時(shí)機(jī)，奮力突破，對(duì)于中國半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)的發(fā)展再扶一程。