目前,我國從事半導體設備研究和制造的單位約60家,其中主要單位20家,一批新興的由高素質人員組建的半導體設備公司陸續注冊并已投入產品開發工作。國產設備的銷售方向主要是院校和研究所中的科研型集成電路生產線及分立器件、LED、太陽能電池、SAW、電力電子等其他應用半導體設備的領域。國內半導體設備業的總體技術水平大致如下:0.5μm生產線主要設備的原型樣機已提供給用戶;一批8英寸設備正在研制中,有的已通過驗收;幾臺100nm水平的關鍵設備已取得不同程度的進展,有的已完成β樣機的研制,并已在用戶的生產線上安裝,目前正處于驗收階段;幾種12英寸關鍵設備的α樣機研制也已取得重要進展。
國產半導體設備起步比較早,上世紀五六十年代,國家已經開始著手研制,改革開放后,吸收了一些國際先進技術,逐步擁有了自主知識產權,在國內半導體市場上,國內廠商還是有一定實力的,而且在中低檔市場上擁有一定的用戶群。
目前,在國內有多家供應商,可提供前、后道多種工藝設備,在6英寸以下分立器件、集成電路生產線上使用,技術水平可滿足工藝要求,如氧化/擴散設備、清洗設備等。
有些廠家引進了6英寸-8英寸集成電路生產線的二手設備,其中也出現了一些問題,現在有部分廠家生產線的關鍵工藝設備開始使用國產設備,這些設備起到了較好的填平補齊的作用。此外,信息產業部也予以大力支持,設備的實用化又有了新的發展,清洗、擴散/氧化/CVD設備也得到了很快發展。
雖然很多高檔的半導體設備仍然依賴進口,沒有進入大生產線,但是目前,七星華創、中電科技集團公司第45研究所等多家單位都在努力,希望在中高檔設備上有所突破。
總的來說,經過了“十五”的磨煉,我國半導體設備行業基礎逐步扎實,思路漸漸清晰,實力不斷增強,水平悄然提高,部分(產品)有所突破,整體尚需努力,環境空前寬松,壓力始終存在,機遇前所未有,差距依然巨大。
過去的五年,是我國半導體行業發展最為迅猛的時期,盡管與我國快速發展的半導體和集成電路產業相比,國內半導體設備制造業的發展相對緩慢,但與前幾個五年計劃時期相比卻是獲得最實質性進步的五年。其特點表現在:從業企業尤其是骨干企業經過多年的累計投入,制約發展的設計及加工條件和能力都不同程度地得到改善,與國際先進半導體設備制造商在硬件條件上的差距逐步縮小;發展理念從
以前的什么設備都做、眉毛胡子一把抓卻什么都做不好到更專注于自己擅長的設備,持續不斷地研發完善提高;從單純追求設備性能指標的實現、追求設備的國產化率、追求是否能夠獲獎是否能夠填補空白到追求設備的實用性及可靠性以及追求是否能夠滿足市場需求、滿足客戶的實際工藝需要而獲得真正應用。
我國半導體集成電路產業的高速成長,國家對裝備行業的空前重視,與國外日趨方便的交流方式和日益多樣的合作渠道,為我國半導體設備行業的發展提供了前所未有的機遇。但國際著名廠商的本土化進入和目前國內廠家寥寥數個百分點的市場占有率、每年不足5億元人民幣的市場規模,則預示著新一輪殘酷競爭的開始和并未減輕的生存壓力,機遇與挑戰并存!
國產半導體設備目前已具備了6英寸芯片及以下生產線的整機生產能力,大多還是應于國內實驗線,部分產品具備8英寸研發水平。與國際先進水平相比,整體技術水平的差距依然是巨大的。如還沒有一種設備能真正進入國內主流的8英寸乃至6英寸芯片生產線,設備廠家由于沒有自己的工藝實驗線而必須被動地依賴用戶的“短板”問題仍然沒能得到有效改善等,這些都需要在未來的發展中加以解決。
應該看到,國產半導體設備正在逐漸成熟。然而,相對于集成電路制造業,我國半導體設備制造業的發展還緩慢得多,其生產規模、研發水平、投資強度等方面要差得多。新建的集成電路生產線以8英寸為主,其生產設備仍然是國外設備居多。此外,大量價格低廉的國外二手設備涌入我國,也給國產設備造成了極大的市場壓力,它們搶奪了大部分的市場份額,同時也極大地縮小了國產設備的利潤空間。
從產業政策方面講,國家對設備制造業的支持力度也不夠大,研發投入少得可憐。而且,國內設備制造業與工藝生產相脫節,缺乏工藝方面的支撐,其研發周期相對較長。更為重要的是,長期以來,我國半導體設備行業落后的事實,使得國內的絕大部分客戶對國產設備心存疑慮,信心不足,這使得國產設備進入生產線一試身手的機會很小,因此難以獲得改進提高的機會,國產設備的工藝適應性不高,如此陷
入惡性循環,使國產設備進退兩難。
國內的半導體行業正處于萌芽階段,但也發展得相當快。目前的發展主要著重于零件、組件和國內客戶生產所需的系統制造這兩個方面。
目前,我國半導體設備業有一種向上突破的勢態,如上海、沈陽等地都宣稱要成為半導體設備的基地,并有相應大的動作,如上海中微正在搞世界一流的半導體工藝設備CVD及腐蝕,并已生產出樣機提供給客戶使用;沈陽正在與應用材料公司合作加工生產大型部件,并一次獲得質量通過。
國產半導體設備目前的優勢是什么?突破點在哪里?
從技術角度看,國產半導體設備尚無優勢可言,目前仍處于追趕階段。從長遠觀點來看,發展國產半導體設備的優勢一是在于國家非常重視包括半導體設備在內的裝備制造業,“十一五”期間將成為我國制造業的發展重點,這為我國半導體設備的發展營造了很好的宏觀氛圍,必將有利于我國半導體設備的快速發展。二是在于國產半導體設備最接近目前成長力最強的中國市場,接近市場既有利于設備的開
發和與工藝單位的密切配合,也有利于售后的維修服務和長遠的零部件供應。三是國產半導體設備具有較大的價格優勢,一般價格在進口設備的1/2或以下。
因此,國產半導體設備只要在技術上和服務上能夠滿足用戶需要,我認為是會被國內集成電路生產廠家所接受的,問題在于我們能否下決心去做和怎樣去做。因此,我們鼓勵國內半導體設備單位抓住這一難得的市場機遇加快發展我國的半導體設備,同時我們也非常歡迎國外的半導體設備廠商到中國來發展。
國產半導體的優勢在于:1.價格相對便宜,在性能相同的情況下,采購商會考慮價格因素。2.零配件提供方便,國內設備在長期使用過程中備品備件有保證。3.服務便利,在國內購買設備后,出現故障后維修服務及時,能夠很快速地解決問題,國內廠商也越來越注重加強自身服務意識。4.在中、低檔市場上有穩定的客戶群,經過了四五十年的發展,國產半導體設備在中低檔市場上已經擁有了一些穩定的客戶。
國產半導體設備要有所突破,首先要根據客戶需要研發新產品,在固有技術上不斷提高,要進一步進行自主知識產權的開發,隨著客戶需求的不斷提高,在適應過程中不斷完善,并且真正形成具有我國特點的自主品牌。其次還要尋找常規生產用工藝設備,充分利用合資、技術合作、技術轉讓等手段,加大研制力度,爭取短期內進入中高端集成電路生產線。
價格是國產半導體設備與國外產品競爭的唯一優勢。高端設備由于缺乏競爭力而沒有可比性,在具備生產能力的中低端產品上,價格往往成為國產設備競爭的殺手锏。嚴格來講,應該是性能價格比。在基本同等的技術水平下,國產設備價格一般只有進口設備的1/10-1/3,這對要求投資回報率高資金回收快的用戶無疑具有巨大的誘惑力。只要有成功應用的先例,就能吸引成批的買主。當然,使用成本低、備品備件便宜、維護保養方便快捷、中文操作界面等也是國產設備不可忽略的優勢,尤其在價格同樣也是客戶對外競爭主要手段的行業,低價格意味著低的產品分攤成本,意味著競爭力的提高,我國太陽能電池制造行業大量采用國產設備就是一個最好的例子。另外,相對而言,國內廠家對國內市場和客戶的了解程度更深,與用戶的溝通更通暢,更易達成一致。
國產設備的優勢在于:產品優勢,國產設備生產企業對國內下游企業的實際情況更為了解,可為其提供更為適宜的量身定做的設備,如適宜操作的人機界面、簡捷高效的功能等,可使顧客充分利用資源;價格優勢,國內設計、生產、供應、運輸、服務等環節成本較低,與國外企業相比有絕對的價格優勢;地域優勢,本土企業可以提供更快捷的服務,更直接的面對面交流和人員溝通,低價格的上門服務和操作培訓,價優、量足、易得的備品備件,可以為顧客節約大量的運行成本,方便的物流系統可以提供點對點的貨物運送,省去諸如報關、港口提貨等繁雜的進口手續;人員優勢,專用設備一般都采用面對面的人員推銷方式進行銷售,國內銷售人員對行業發展情況比較了解,可以為顧客提供投資建議、采購咨詢、產業鏈溝通等幫助,更有利于新用戶的開發;民族情感,一種強烈的民族氣節,振興國家基礎工業的民族感情驅使人們支持國產設備。
國產設備的突破點:國產半導體設備應該充分利用本土企業的地域優勢和價格優勢,加緊縮小與國外設備的技術差距,加強服務意識,樹立顧客為本,以顧客需求為導向的經營理念,為國內顧客提供量身定做的產品,以產品差異化切入市場,建立起快速反應的服務機制,給國內用戶以足夠的信心。
我們非常高興看到國內這樣的成長速度,因為這對整個市場來說會起著一種刺激性和支持性的作用。一旦有了競爭,全球的制造者更會努力進行研發以求進步。目前的國產半導體設備商把重心放在0.2微米以上的技術,所以應該把握國家的各方面支持、對本地市場的認識以及擁有眾多工程精英等優勢來開拓國內的無限商機。在我們看來,這就是國產半導體設備的最大優勢。
國內設備商和外國商家合作的機會也會隨著國內市場的蓬勃而日漸增長。這些合作方式將有利于國內廠商在制造過程增添更豐富的知識和經驗,并幫助中國半導體設備企業開拓國外市場。
今年和明年半導體設備的市場熱點在哪里?國產設備有望在市場中分得一杯羹嗎?
明年半導體設備的市場熱點毫無疑問仍將是集成電路生產線設備,且8英寸二手設備市場看好。在新建生產線的設備供應方面,個別國內產品有望進入大生產線使用,但總體上還難以有大的突破,國內產品的主要市場還集中在科研型生產線的配套方面。但從廣義的半導體設備市場角度分析,2004年我國半導體設備在太陽能電池、半導體分立器件等領域市場需求的推動下,已成為電子專用設備行業銷售額增
長最快的一類產品,與2003年相比增長了67%,今年上半年又同比增長了86.27%,預計明年的市場情況也比較樂觀。
預計今明兩年半導體設備市場熱點將集中在以下幾方面:6英寸以上生產線上,我國的市場逐漸融入國際半導體發展的潮流中,8英寸、12英寸生產線迅猛發展;國家重視科研開發,科研院校的需求市場不可小覷;半導體設備技術的發展,使得有些設備已經被用于光伏工程和TFT-LCD制造技術上,這將是半導體設備發展的新天地;照明工程等新領域的需求量也逐年遞增;個別高水平設備(100nm)將進入集成電路8英寸生產線,如有突破也將會形成國產設備新熱點。
無論在過去、現在,還是將來,國產設備都是有市場的,雖然只是在中低檔領域。比如說七星華創,其前身是國家首批設置的半導體研發單位,已經積累了四十多年的經驗,具備了過硬的自主研發能力,在國內市場上有一定的影響力,刻蝕機、擴散爐、清洗機、質量流量計等產品經過長期的積累,已經擁有了比較穩定的客戶群。
而且今明兩年將有十余條6英寸、8英寸集成電路生產線的建廠計劃,設備廠商都會密切關注,并且尋找合適的能滿足用戶工藝要求的設備,作為切入點,國內設備廠商若能進入這些生產線,且不斷提高占有率,就能擴大替代設備品種。
目前雖有二手設備進行競爭,但是市場是廣闊的,而且是分層次的,應用范圍不同,因此,隨著我國體制、機制的轉變,加之國家的政策支持,國產設備一定會發展起來的。
近幾年中國半導體行業的高速發展,更多地依賴于國外IC生產線的整體搬遷,以國家給予的免稅等各種“超國民待遇”和低廉的勞動力價格吸引歐美日乃至我國臺灣的舊線遷入,因此我們不得不面對這樣一個殘酷的現實:為了減少投資以及設備的折舊費,中國的IC芯片大生產企業選擇了二手設備。即使需要填平補齊的設備,由于統一廠家型號等原因也同樣如此,極大地壓縮了國產設備的進入空間。
業內專家對2006年初半導體行業復蘇的預測以及我國將成為國際主要太陽能電池生產國后爆炸性增長態勢,將勢必拉動對所有半導體設備的旺盛需求。但用于太陽能電池、LED、LCD、MEMS、電力電子器件等制造工藝的半導體設備和用于IC大生產線的翻新設備如各種擴散爐、離子注入機、刻蝕機、光刻機、CVD,用于各種材料制備的MOCVD、單晶爐及后封裝設備等是國內半導體設備的市場熱點,值得密切關
注。
國產設備將更多地應用于IC制造的實驗線,經國內廠家翻新進入大生產線的進口二手設備將占據國內二手設備市場的重要地位;太陽能電池制造設備將逐漸由國產設備唱主角;LED、LCD等制造領域將越來越多地出現國產設備。
從集成電路行業來講,近兩年的市場熱點仍然是8英寸的生產設備。
單從設備本身講,由于上述原因,進入主流市場仍然是困難重重。然而,我們可以關注相關行業的發展。今明兩年市場最大的熱點是光伏太陽能電池、半導體照明、液晶顯示器等行業,這幾個行業在即將過去的2005年發展非常快,國產設備在這些行業取得了不小的戰績,可以預見明年這些行業將依然火熱。有第一階段的戰績,相信還會有更大的收獲。另外,值得關注的是硅材料行業,目前,硅材料(單晶
硅、多晶硅)產能嚴重不足,這已嚴重制約了我國半導體行業、太陽能電池行業的發展,未來幾年,國家將加大這方面的投入,這將為我們的國產材料制備設備,如單晶爐、多線切割機、磨拋設備等提供廣闊的市場空間。
近年來,外國設備廠商不斷到中國內地來尋找商機,這樣的趨勢應該會持續。外國廠商的到來也因此帶來了許多資金和先進技術。就以Aviza Technology來說,我們在全球各地培訓了技術熟練的工程技師,目的是要讓分布在世界各角落的客戶得到最高品質的服務。這是本著我們Aviza Technology希望通過資深工程師給客戶提供最佳服務的一個基本信念。另一方面,我們也借著這樣的方式來培訓這里的新工程師,以磨煉他們的技巧和提升他們的經驗。畢竟國內的年輕工程師將成為這個產業日后的棟梁。通過嚴格的訓練,我們堅信這里的精英人才會逐漸在國際舞臺上扮演很重要的角色。
就以上觀點來看,中國內地有非常優厚的條件成為世界頂級的半導體生產基地,當然這也包括了培養出杰出的半導體設備生產商。在接下來的日子里,中國半導體設備商將不斷尋求中國以外的商機。然而,目前重心仍然放在滿足國內半導體產業的需求上。所以在國內廠商還未成熟之際,國內外半導體廠商或許能共同合作,創造一個美好的前景。
國產半導體設備廠商怎么做才能滿足國內半導體產業的要求?
我認為應該從以下五點做起:第一,國內半導體設備廠商應采取供需結合或與院校合作成立實驗室等方式,創造設備開發單位與工藝單位密切配合的條件,讓用戶的要求和工藝設想進入半導體設備的整體和頂層設計,使生產工藝在半導體設備中得以物化,以推動其商品化進程。第二,研制和生產過程國際化,國內不過關的零部件采用進口的辦法解決,以利于配套專業化和保證產品質量,同時大力發展國
內的半導體設備零部件配套業,盡快降低零部件的采購成本,提高半導體設備的性價比。第三,提高產品的可靠性、實用性和一致性,滿足用戶的生產需要。第四,積極采用國際標準,推進半導體設備的標準化工作。第五,拓寬維修、備件供應等售后服務的范圍,做用戶放心的設備供應商。
從總體上看,由于我國半導體產業自身與國際水平差距較大,在引進技術的過程中,對我國半導體設備的進口進行了一些限制,再加之設備發展需要巨大的投資,致使國產半導體設備廠商需要做很多工作,才能夠逐步滿足國內半導體產業的要求。
一方面,真正解決資金投入和人才培養問題,半導體產業和別的產業不同,前期投入比較可觀,沒有足夠的資金,是不可能搞好研發的。現在國內此類人才欠缺,想要快速發展,就需要大力引進人才。引進的同時,重視培養人才,給剛進這個領域的技術人員創造機會,促使他們有興趣搞研發并逐漸具備開展高技術新品研發的能力。
另一方面,加強與院校、研究所的聯系,為他們提供性價比優良的設備,加強設備的工藝性研究,以適應同品種設備在不同微電子制造領域的應用。加強使用量大、技術門檻低的工藝設備的開發,盡快進入6英寸中高端設備市場。
此外,還要將現有產品性能逐步提高,比如設備可靠性方面,積極拓展應用領域,利用原有的堅實基礎,在各相關行業應用,提高市場占有率,使國產半導體設備不斷向前發展。
了解需求,合作開發;跟蹤使用,服務保障;及時改進,確保使用。
專注于擅長產品,不求全面但求有特色。
市場是分檔次的,必須細分,也即您的產品定位在哪里。如果做100納米以下的先進工藝設備,目標就是要與世界頂級設備公司去競爭,沒有其他捷徑可走。一定要進入國際市場,僅局限在國內市場的占有率肯定是不夠的。不但性價比上要有競爭力,同樣在售后服務、備件供應等方面不遜色。
另一類設備從技術上差距不大,如擴散爐、清洗機、探針臺、后道封裝設備等,實用可靠度及性價比是關鍵,擴大市場份額占先,在質量可信的前提下采用低價策略是出路。
再有一類如光刻機等,技術難度大、周期長,目的是解決有及無問題,那要靠政府支持部分經費。
當前可能有所作為的是部件合作合資生產及設備翻新服務,理由是部件的市場大,不僅局限在半導體,其他工業也需要,另外也符合全球半導體產業鏈的轉移方向。再有就是設備翻新服務,千萬不可小視設備翻新,它也有一條產業鏈,更主要的是通過它能培養一批非常了解國外設備的人才。中國工程師的智力高及勞動力成本低,在翻新服務領域中具有優勢。
所以中國在發展設備的思路上要放開,不能僅僅盯住光刻機及半導體市場,更主要的是把這個工業開個好頭,讓產品賣得出去,企業有利潤再發展,讓客戶的感覺如同電視機等產品一樣,性能與國外幾乎一樣,實用,但價格便宜得多,這樣就形成良性循環了。所以搞關鍵零部件生產,與國外合作加工部件,甚至維修服務等都是跟蹤國際水平培養人才的好方法。中國僅從半導體市場看,需要的設備及部件
量不夠大,但能擴充到化工、醫療、精密制造等市場就大了。
如果中國能自己翻新進口設備,加上關鍵部件、元件,如真空泵、質量流量計、不銹鋼接頭閥門、等離子體源及匹配器等生產能提高至國際同等水平,那中國制造工業的整體水平也就提高了,這樣再加上高水平的人才,中國半導體設備工業才有希望。(