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迎来“黄金时机”,北方华创正在崛起
发布时间:2017-03-07

本文摘自《中国电子报》


莫大康

与正在蓬勃成长的中国芯片制造业一样,中国的半导体设备业正在迎来新的曙光。据北方华创微电子的消息,它在2017 1 月的订单量已经超过去年第一季度的总量。半导体设备位于芯片制造业的上游。半导体行业历来对于设备业的发展十分重视。全球半导体业的投资中有70%以上用于购买设备,只要有钱购买设备就能保证某些先进制程工艺的实现。现阶段工艺制程中的的7 纳米、5 纳米,甚至3纳米开发工作,关键在于EUV光刻设备是否准备好了。

与日本与韩国都是依靠存储器的突破超过对手不同,美国迎接日本半导体挑战的方法是成立SEMATECH 研究联盟。该联盟由13 家美国半导体公司集资组成,包括应用材料公司,主攻IC 制造工艺及相关设备。SEMATECH 的宗旨是整合各企业的资源,共同开发技术和分担财务风险,进而提升美国半导体制造技术。

1987 年启动,运行到1995 年,SEMATECH 帮助美国半导体企业重新回到世界第一的位置。由此可见,美国推动半导体产业进步发展的主要方法在于提升半导体设备及制程技术,进行全方位赶超,而非局限于某类产品。


中国半导体设备业迎来黄金时机

近期中国的芯片制造业进入又一轮扩充产能的高潮。中国半导体设备企业迎来又一个“春天”。

在“国家集成电路产业投资基金”的助推下,中国半导体业正迎来难得的发展“黄金时机”,据估算投入各类资金总量可能达1000 亿美元以上。

根据SEMI 的预测,2016 年至2017 年间,综合8 英寸、12 英寸厂来看,确定新建的晶圆厂就有19 座,其中中国大陆就占了10 座。半导体前道设备的销售额,全球2013 年为318.2 亿美元,2015 年为365.3 亿美元,2016 年为396.9 亿美元,预测2017 年为434 亿美元,中国部分可达69.9 亿美元(包括外资在中国的投资)。

近期中国的芯片制造业进入又一轮扩充产能的高潮,多到几乎让人不太敢相信,如中芯国际675 亿元在上海新建12 英寸生产线,在深圳投资新建12 英寸生产线,以及天津扩建8 英寸生产线,产能由4.5 万片增至15 万片,投资15 亿美元。华力微电子的二期,投资387亿元,月产能4万片。此外还有三个项目欲攻占存储器,包括有长江存储的投资240 亿美元,福建晋华370亿元,以及可能的合肥兆易创新。另有紫光的大动作,包括如紫光国芯的800亿元定增集资,以及南京的300 亿美元存储器项目,与300 亿元的配套IC 投资等。在这样的大好形势下,加上国家有鼓励采用国产设备的补助政策,像北方华创微电子这样的中国半导体设备企业迎来又一个“春天”。


重新认识北方华创微电子

目前中国半导体设备和材料占全球市场份额不足1%,严重制约着国产芯片产业的健康发展。

综观全球半导体设备与材料市场,每年约800 亿美元,现状几乎是美国垄断设备,日本掌控材料,除了欧洲的ASML 光刻设备之外,连中国台湾地区与韩国的设备国产化率也很低。两者多次设立目标想要提升,但受限于工业基础,实际上进展也很缓慢。相比之下,在中国半导体业发展中,更严峻的态势是所用的设备与材料,几乎90%以上都需要进口。

SEMI 全球副总裁、中国区总裁居龙就多次指出,目前中国半导体设备和材料占全球市场份额不足1%,严重制约着国产芯片产业的自给和健康发展。

在这样的大背景下,北方华创微电子不忘初心,努力拼搏,艰难前行。然而它们的进步也与国内新兴产业的成长紧密相关。经过十多年的努力奋斗,目前北方华创微电子已经在半导体照明、先进封装、微机电系统、光伏等产业达到一定的规模,设备国产化率较高。同时,在集成电路芯片制造领域,作为中国集成电路装备产业的先行者,北方华创微电子不断探索,凭借技术创新实现产业突围,填补了中国集成电路装备领域的多项空白,其开发了刻蚀机、PVD、单片退火设备、氧化炉、退火(合金) 炉、LPCVD 以及清洗机七大类设备,实现了从“8 英寸100 纳米”到“12 英寸14 纳米”的技术跨越,这些产品已经全面在中国最主流的几家集成电路代工厂量产,斩获不菲业绩。其中, 应用于28nm exiTin H430 Metal Hardmask PVD 系统工艺设备以及应用于55nm NMC612 系列12 英寸硅刻蚀机被国内领军集成电路芯片制造企业指定为Baseline 机台。


中国半导体设备业发展需要再扶一程

国内芯片制造生产线要根据实际情况,尽可能多地采购国产设备,要将做好这项工作的重要性不断提高。

业界对于提高IC 国产化率十分热切,但是仔细思考如果不能解决超过90%的设备需要进口的问题,这个IC 国产化率实际上的意义就要大打折扣。说到IC 国产化率的苦涩, 它的上游半导体设备业更为艰难。因为半导体设备制造集中了光、机、电等全球最先进的技术,而它的市场垄断十分显著,每类设备全球也就23 家主要供应商。中国半导体设备制造商作为“新进者”,要想突破重围闯出一条路是非常艰难的。

尽管北方华创微电子经过近10 多年的浴血奋战,首先解决了中国半导体制程设备的“0”与“1”的问题,对于各类主要工艺设备都进行了探索与实践,然而要想打入已经90%采用进口设备的中国半导体制造生产线中,除了要迅速提高制程设备的实用可靠性之外,还迫切需要国内芯片生产商对于国产设备有重新的认识,并积极配合做好设备的测试工作,真心实意地对国产设备进行测试,并收集数据反馈至设备厂,而设备厂必须迅速改进,这样的过程需要多次反复,IC 国产设备才能逐步成熟。国内芯片制造生产商要根据实际情况,尽可能多地采购国产设备,将做好这项工作的重要性不断提高。这是有效提升中国半导体业竞争实力的重要措施。

另一方面,集成电路产业是智力密集型产业,人才是基础,设备业更是如此,国产设备业高速发展的最大瓶颈是人才。需要完善对专项人才的引进、创新管理模式,创新分配激励机制,落实科技人员股权、期权激励等收益分配政策, 稳住人才、培养人才,从根本上促进国产设备业发展、壮大。

业界曾有人认为没有设备材料支撑的中国IC 制造实际上就是在给国际市场打工。从求真务实的观点,设备的国产化相比IC国产化的任务更为艰巨,用时会更长。但是要坚持设备国产化的信念在任何时候不能有丝毫动摇。面对全球化市场,像目前中国这样倾国家全力推进半导体业发展的机会几乎很难再出现。所以除了国家继续采取扶植政策之外,全产业链要集中兵力,抓住时机,奋力突破,对于中国半导体设备业的发展再扶一程。

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