中國半導體業(yè)的“痛點”主要是在EDA工具與IP及半導體設備與材料依賴它人，以及技術差距大，缺乏領軍人才等。因此要保持清醒，只要“痛點”仍在，產業(yè)發(fā)展的“命脈”掌握在他人手中，經受各種打壓是不可避免。

中國半導體業(yè)發(fā)展中大量設備依賴進口的事一直揪心，美方經常拿它來要挾我們，然而半導體設備與材料業(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，有相當大的難度，因為它等于要想在短時期內去挑戰(zhàn)西方近百年來積累的工業(yè)基礎。

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，一代工藝及一代設備”。它意味著器件，工藝與設備三者之間的相互依存關系。只要有先進的半導體制造設備，就可以實現(xiàn)器件的量產。而器件的量產可以比喻如“印鈔機”，每個代工硅片的售價高達1,000-2,000美元(8寸計)，甚至更高。而一條生產線的月產能可以高達20,000片至100,000片。因此合格的芯片的產值非常高。其中半導體設備的穩(wěn)定運行，起到基礎的保障作用。業(yè)界曾比喻現(xiàn)在只要有錢，購到半導體設備，器件就能產出，它表示半導體設備的功能十分強大，已到無法脫離的地步。

從技術角度，一旦器件的制造工藝決定后，相應的半導體設備就被固定下來，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整，而其中涉及器件的可靠性等，所以芯片制造商的工藝設備選定是與它的工藝技術來源一致。舉個例子，如聯(lián)電曾從IBM購買銅互連技術，那聯(lián)電購買的設備必須與IBM同步，即設備制造廠商及型號，包括設備的細節(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)工藝技術時，有的從日本引進技術，而當時自行研發(fā)工藝技術時，幾乎都采用美國及日本等設備，導致在中國的芯片生產線中進口設備“先入為主”，讓國產設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，就直接采用國產設備，這樣的器件量產時就會采用國產設備。但是馬上又有另外一個問題，現(xiàn)階段國產設備的性能要達到基本要求，及在國內芯片制造商中能有足夠的信任度。實際的情況，由于國產設備的研發(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量產的生產線中，為了幫助國產設備去進行耗時、費錢的試錯過程。從那個方面講是不科學的。因此這樣復雜的問題久而久之，導致只要進口設備尚有可能，國內半導體設備的機會就不會多。這就是現(xiàn)階段國產設備所面臨的現(xiàn)狀。

半導體設備與工藝合一

在上世紀80年代時，購買的半導體設備，如刻蝕機，它僅負責設備的硬件功能，如刻蝕速率，刻蝕均勻性等。而設備買來之后，必須由客戶自行研發(fā)制程工藝來滿足量產器件的需要。這樣的結果，問題十分嚴重，因為如若沒有設備廠的共同配合，單靠客戶來研發(fā)制程工藝幾乎是不可能的，所以經常會拖了器件量產的后腿。

隨著設備與工藝合一的呼聲日益增高，為了推動半導體業(yè)進步。設備業(yè)首先跨出非常艱難的第一步。它開始研發(fā)工藝制程在設備上的實現(xiàn)，眾所周知，這是兩個學科，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備制造商打通，如今出售的設備都是綁定某種工藝的實現(xiàn)，能在客戶生產線上立即投入使用，它給整條芯片生產線流片成功起到保證作用，由此半導體設備的價值也由每臺幾十萬美元，已經上升至幾百萬美元，甚至更高，體現(xiàn)它的價值所在。這也是半導體設備業(yè)跨界成功的體現(xiàn)。

需要試錯的機會

半導體設備的研制過程一定從樣機，經過多次的改型，才逐漸成為產品銷售。對于任何新的產品，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，經過多次改型后，達到設備的出廠要求。

然而要提供試錯機會問題是比較復雜，涉及設備制造商與芯片制造商的各自利益。

從國內設備制造商角度有兩個需求：一個是產業(yè)的現(xiàn)狀，設備制造商尚無能力自建工藝試驗線，也缺乏半導體工藝能力與人才；另一個是對于設備國產化要支持及信任，要給予充分的機會。

然而從芯片制造商角度認為一個是提供的樣機設備應該首先達到接近可用狀態(tài)，及另一個是作設備調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。

這樣的矛盾在國外可能是這樣解決的，通常那些大型設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，驗證設備的實用性，如要求實現(xiàn)介質刻蝕的深寬比達到1：100等，另一個自行研發(fā)的設備作試錯過程等。而國外客戶的設備下單過程，也經常是以通過某類工藝的實現(xiàn)來作決定。因而設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，國產設備已上升幾個臺階，至少已在光伏、LED等業(yè)中得到充分的證實，然而在集成電路設備國產化中尚顯不足，但已有質的提高。

因此要解決提供試錯機會等問題可能應該以國家資金為主支持下建一條工藝試驗線，讓國產半導體設備，材料等首先通過該試驗線的合格論證，然后再進入有資質的芯片生產線中通過量產化的考核，唯有如此才能進入芯片生產線中的設備釆購序列中。

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要分解，但是必須從前進中不斷地改善與提高。

國產化加速

現(xiàn)階段依賴進口設備與材料為主的中國半導體業(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，讓中國半導體業(yè)的發(fā)展受制于它人，不能自主的教訓印象深刻。

從中國半導體業(yè)發(fā)展，只要進口設備仍能持續(xù)，產業(yè)可能仍希望維持現(xiàn)狀為主，真正如任正非那樣有遠見卓識，有危機感的僅是少數。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，它們已經習慣于進口設備模式，相對易于運行。而對于部分設備制造商它們承認差距，覺得現(xiàn)狀維持久些，有利于它們的追趕，相反真到國產化逼到眼前時，設備制造商的壓力會更大。

因而滿足于現(xiàn)狀，謹慎地對待設備的國產化可能是現(xiàn)階段的主流思維，相信只有當美方出口政策收緊，國內芯片生產線感壓力，導致設備的國產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)基礎等根本性問題，但是要始于足下，有計劃的聚集國內優(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，團結一心。不足的方面，是西方始終不能理解，十分害怕中國半導體業(yè)的強大，會超過它們，所以千方百計要打壓中國半導體業(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化是兩個不同路徑，在現(xiàn)階段對于中國半導體業(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化，“兩手”都要硬。雖然國產化的難度大，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，相信中國半導體業(yè)一定能克服各種艱難險阻，通過部分國產化的努力來撕開西方禁運的“缺口”， 中國半導體業(yè)發(fā)展已到必須猛醒的時刻。

原文標題：莫大康：半導體設備業(yè)攻堅的思考| 求是緣半導體聯(lián)盟

文章出處：【微信公眾號：求是緣半導體】歡迎添加關注！文章轉載請注明出處。

責任編輯：haq