中國粉體網(wǎng)訊 中國半導(dǎo)體業(yè)的“痛點”主要是在EDA工具與IP及半導(dǎo)體設(shè)備與材料依賴它人,,以及技術(shù)差距大,缺乏領(lǐng)軍人才等,。因此要保持清醒,,只要“痛點”仍在,,產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“命脈”掌握在他人手中,經(jīng)受各種打壓是不可避免,。
中國半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展中大量設(shè)備依賴進口的事一直揪心,,美方經(jīng)常拿它來要挾我們,然而半導(dǎo)體設(shè)備與材料業(yè)的突破十分困難,,但是又刻不容緩,。顯然這些“痛點”的解決,非一日之功,,有相當(dāng)大的難度,,因為它等于要想在短時期內(nèi)去挑戰(zhàn)西方近百年來積累的工業(yè)基礎(chǔ)。
先入為主
站在芯片制造業(yè)的立場,,有個“先入為主”的問題,。眾所周知“一代器件,一代工藝及一代設(shè)備”,。它意味著器件,,工藝與設(shè)備三者之間的相互依存關(guān)系。只要有先進的半導(dǎo)體制造設(shè)備,,就可以實現(xiàn)器件的量產(chǎn),。而器件的量產(chǎn)可以比喻如“印鈔機”,每個代工硅片的售價高達(dá)1,000-2,000美元(8寸計),,甚至更高,。而一條生產(chǎn)線的月產(chǎn)能可以高達(dá)20,000片至100,000片,。因此合格的芯片的產(chǎn)值非常高。其中半導(dǎo)體設(shè)備的穩(wěn)定運行,,起到基礎(chǔ)的保障作用,。業(yè)界曾比喻現(xiàn)在只要有錢,購到半導(dǎo)體設(shè)備,,器件就能產(chǎn)出,,它表示半導(dǎo)體設(shè)備的功能十分強大,已到無法脫離的地步,。
從技術(shù)角度,,一旦器件的制造工藝決定后,相應(yīng)的半導(dǎo)體設(shè)備就被固定下來,,即便是同樣稱作PVD,,互相之間不能更替,否則工藝就要重新調(diào)整,,而其中涉及器件的可靠性等,,所以芯片制造商的工藝設(shè)備選定是與它的工藝技術(shù)來源一致。舉個例子,,如聯(lián)電曾從IBM購買銅互連技術(shù),,那聯(lián)電購買的設(shè)備必須與IBM同步,即設(shè)備制造廠商及型號,,包括設(shè)備的細(xì)節(jié)等,。而中國的芯片制造業(yè)起步晚,如中芯國際等剛開始研發(fā)工藝技術(shù)時,,有的從日本引進技術(shù),,而當(dāng)時自行研發(fā)工藝技術(shù)時,幾乎都采用美國及日本等設(shè)備,,導(dǎo)致在中國的芯片生產(chǎn)線中進口設(shè)備“先入為主”,,讓國產(chǎn)設(shè)備幾乎連試錯的機會都沒有。
除非中國的芯片制造商從器件的工藝研發(fā)階段,,就直接采用國產(chǎn)設(shè)備,,這樣的器件量產(chǎn)時就會采用國產(chǎn)設(shè)備。但是馬上又有另外一個問題,,現(xiàn)階段國產(chǎn)設(shè)備的性能要達(dá)到基本要求,,及在國內(nèi)芯片制造商中能有足夠的信任度。實際的情況,,由于國產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)投入少,加上試錯機會不多,,它的實用性出現(xiàn)這樣或那樣的問題是顯見的,,而芯片制造商不太可能在已經(jīng)量產(chǎn)的生產(chǎn)線中,,為了幫助國產(chǎn)設(shè)備去進行耗時、費錢的試錯過程,。從那個方面講是不科學(xué)的,。因此這樣復(fù)雜的問題久而久之,導(dǎo)致只要進口設(shè)備尚有可能,,國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備的機會就不會多,。這就是現(xiàn)階段國產(chǎn)設(shè)備所面臨的現(xiàn)狀。
半導(dǎo)體設(shè)備與工藝合一
在上世紀(jì)80年代時,,購買的半導(dǎo)體設(shè)備,,如刻蝕機,它僅負(fù)責(zé)設(shè)備的硬件功能,,如刻蝕速率,,刻蝕均勻性等。而設(shè)備買來之后,,必須由客戶自行研發(fā)制程工藝來滿足量產(chǎn)器件的需要,。這樣的結(jié)果,問題十分嚴(yán)重,,因為如若沒有設(shè)備廠的共同配合,,單靠客戶來研發(fā)制程工藝幾乎是不可能的,所以經(jīng)常會拖了器件量產(chǎn)的后腿,。
隨著設(shè)備與工藝合一的呼聲日益增高,,為了推動半導(dǎo)體業(yè)進步。設(shè)備業(yè)首先跨出非常艱難的第一步,。它開始研發(fā)工藝制程在設(shè)備上的實現(xiàn),,眾所周知,這是兩個學(xué)科,,需要的人材不同,,同時必須興建工藝試驗線,然而要維持一條工藝試驗線,,從設(shè)備釆購,,到試驗線的運行維護等方面化費很高,但是這條艱難之路最終讓設(shè)備制造商打通,,如今出售的設(shè)備都是綁定某種工藝的實現(xiàn),,能在客戶生產(chǎn)線上立即投入使用,它給整條芯片生產(chǎn)線流片成功起到保證作用,,由此半導(dǎo)體設(shè)備的價值也由每臺幾十萬美元,,已經(jīng)上升至幾百萬美元,甚至更高,,體現(xiàn)它的價值所在,。這也是半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)跨界成功的體現(xiàn),。
需要試錯的機會
半導(dǎo)體設(shè)備的研制過程一定從樣機,經(jīng)過多次的改型,,才逐漸成為產(chǎn)品銷售,。對于任何新的產(chǎn)品,試錯過程是必須的,,因為剛開始的樣機必定故障較多,,離開通常設(shè)備的最低要求,MTBF平均無故障時間大于200小時尚有差距,,而試錯的過程就是要及時發(fā)現(xiàn)問題,,經(jīng)過多次改型后,達(dá)到設(shè)備的出廠要求,。
然而要提供試錯機會問題是比較復(fù)雜,,涉及設(shè)備制造商與芯片制造商的各自利益。
從國內(nèi)設(shè)備制造商角度有兩個需求:一個是產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀,,設(shè)備制造商尚無能力自建工藝試驗線,,也缺乏半導(dǎo)體工藝能力與人才;另一個是對于設(shè)備國產(chǎn)化要支持及信任,,要給予充分的機會,。
然而從芯片制造商角度認(rèn)為一個是提供的樣機設(shè)備應(yīng)該首先達(dá)到接近可用狀態(tài),及另一個是作設(shè)備調(diào)試需要占用大量的人力,,財力及物力,,這筆費用很高,它不該由芯片制造商來承擔(dān),。
這樣的矛盾在國外可能是這樣解決的,,通常那些大型設(shè)備制造商自建局部工藝試驗線,它有兩個作用,,一個是客戶可以拿它的中間制程硅片來實現(xiàn)下步工藝,,驗證設(shè)備的實用性,如要求實現(xiàn)介質(zhì)刻蝕的深寬比達(dá)到1:100等,,另一個自行研發(fā)的設(shè)備作試錯過程等,。而國外客戶的設(shè)備下單過程,也經(jīng)常是以通過某類工藝的實現(xiàn)來作決定,。因而設(shè)備制造商自建局部工藝試驗線是有其必要性。
如今時過境遷,,國產(chǎn)設(shè)備已上升幾個臺階,,至少已在光伏、LED等業(yè)中得到充分的證實,,然而在集成電路設(shè)備國產(chǎn)化中尚顯不足,,但已有質(zhì)的提高,。
因此要解決提供試錯機會等問題可能應(yīng)該以國家資金為主支持下建一條工藝試驗線,讓國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備,,材料等首先通過該試驗線的合格論證,然后再進入有資質(zhì)的芯片生產(chǎn)線中通過量產(chǎn)化的考核,,唯有如此才能進入芯片生產(chǎn)線中的設(shè)備釆購序列中,。
顯然此條工藝試驗線的運行模式有待摸索,為什么這么長時間推不動的癥結(jié)要分解,,但是必須從前進中不斷地改善與提高,。
國產(chǎn)化加速
現(xiàn)階段依賴進口設(shè)備與材料為主的中國半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展仍在繼續(xù),是合乎需要的,,但是美國持續(xù)利用“實體清單”,,“瓦圣納條約”等控制出口,讓中國半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展受制于它人,,不能自主的教訓(xùn)印象深刻,。
從中國半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展,只要進口設(shè)備仍能持續(xù),,產(chǎn)業(yè)可能仍希望維持現(xiàn)狀為主,,真正如任正非那樣有遠(yuǎn)見卓識,有危機感的僅是少數(shù),。因為具備“膽識”是首位,,然而要有實力更為重要。另外,,從每年中國進口IC的金額節(jié)節(jié)上升,,也反映中國離不開全球化的支持。
因為對于中國芯片制造商,,它們已經(jīng)習(xí)慣于進口設(shè)備模式,,相對易于運行。而對于部分設(shè)備制造商它們承認(rèn)差距,,覺得現(xiàn)狀維持久些,,有利于它們的追趕,相反真到國產(chǎn)化逼到眼前時,,設(shè)備制造商的壓力會更大,。
因而滿足于現(xiàn)狀,謹(jǐn)慎地對待設(shè)備的國產(chǎn)化可能是現(xiàn)階段的主流思維,,相信只有當(dāng)美方出口政策收緊,,國內(nèi)芯片生產(chǎn)線感壓力,導(dǎo)致設(shè)備的國產(chǎn)化不得不提到議事日程上來時,,業(yè)界才會有緊迫感,。這可能就是現(xiàn)狀與交織的心態(tài),。所以現(xiàn)階段是千載難逢的好時機,一定要緊緊的抓住,。
面對產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的“痛點”,,沒有退路,也不能存有僥幸,,只有勇敢地正面去迎戰(zhàn),。盡管困難很大,它涉及工業(yè)基礎(chǔ)等根本性問題,,但是要始于足下,,有計劃的聚集國內(nèi)優(yōu)秀兵力去攻堅克難。
因此首先不能喪失信心,,要充分相信自身的能力,,中國半導(dǎo)體業(yè)處于特定環(huán)境下,有優(yōu)勢,,也有不足,。它的優(yōu)勢能在國家資金為主支持下,以及有巨大的中國市場,,加上在危機時刻中國能有統(tǒng)一的意志,,團結(jié)一心。不足的方面,,是西方始終不能理解,,十分害怕中國半導(dǎo)體業(yè)的強大,會超過它們,,所以千方百計要打壓中國半導(dǎo)體業(yè)的進步,,不讓我們參與到全球化之中。
要相信全球化與國產(chǎn)化是兩個不同路徑,,在現(xiàn)階段對于中國半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展都很重要,,我們的方針是盡可能用好全球化,同時也決不放棄國產(chǎn)化,,“兩手”都要硬,。雖然國產(chǎn)化的難度大,成本高,,但是它是提高競爭力的有效手段之一,,顯然要充滿信心,相信中國半導(dǎo)體業(yè)一定能克服各種艱難險阻,,通過部分國產(chǎn)化的努力來撕開西方禁運的“缺口”,, 中國半導(dǎo)體業(yè)發(fā)展已到必須猛醒的時刻。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/智慧)
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