国产半导体设备：避免内卷，合作共赢

大家都承认，在芯片制造过程中，设备是最不可或缺的一环，但也许大家并不知道半导体设备的重要体现在哪些方面。

按照尹志尧博士在演讲中所说，现在一条大规模的12英寸生产线需要投入100亿美金，当中70%是用于购买设备。这就意味着从成本来看，半导体设备就值得格外重视。尤其是在这个市场还是被海外厂商把持的时候，发展我国的半导体设备产业就显得更为重要。

“十大类、170多种、3000多台细分设备，就可以构成生产线。”尹志尧接着说。

华大半导体总工、上海积塔的李晋湘博士在演讲中指出，根据功能的不同，集成电路的制造设备可以分为图形生成设备、增材设备、减材设备、材料改性设备和量测设备这五大类。其中，图形生成设备、增材设备和减材设备用于制造结构，材料改性设备用于离子注入，量测设备用于工艺控制。

具体而言，根据李晋湘的观点，图形生成设备主要是光刻机；增材设备则涵盖了薄膜生长和热氧生长设备；减材设备包括了刻蚀、清洗、CPM和化学机器抛光等设备；至于材料改性设备则是离子注入机（大束流、中束流、高能和高温等）；量测设备则顾名思义，包括了用于计量和测试的设备，其目的就是用于保证晶圆生产的良率。

正因为设备种类如此之多，考虑到当前的国际环境，发展本土半导体设备就变得更迫切。

“虽然我们不能一蹴而就，也不能全产业链实现各个击破，尤其是如果要在短期内实现这个目标，则挑战更大”，半导体行业从业者告诉笔者。但正如他所说，我们必须投入百分之两百的精力，因为我们已经退无可退。

不过，在行业人士看来，虽然挑战重重，我们也无需过度悲观。

尹志尧博士更是在演讲中直言，除了光刻机以外，美国首发了大多数的半导体设备，但这些设备大多是在中国留学生的推动下完成的。现在，这些领军人物大部分也都已经回国。假以数年，我们一定会开发出有国际竞争力的设备产业。

中国电子专用设备工业协会理事长、北方华创科技集团股份有限公司董事长赵晋荣先生在高峰论坛致辞中也指出，在过去十几年里，中国本土设备业更是取得了突破性的进步。

据介绍，目前我国半导体设备及零部件企业的数量已经超过200家。而根据中国电子专用设备工业协会对国内77家规模以上半导体设备制造商统计，2022年，本土半导体设备销售收入累计完成593亿元，较2021年的386亿元增长了53.6%。其中，前十家国产半导体设备制造商更是完成销售收入438亿元，占77家合计收入73.9%。

在笔者看来，这些数据足以凸显国产集成电路设备的进步。

“近年来，多家（本土）龙头骨干装备企业在刻蚀、薄膜、清洗、注入、CMP及封装测试等关键设备方面取得了突破，并进一步向系列化、多品类平台型企业转型，取得可喜的成绩。”赵晋荣总结说。他进一步指出，过去几年，国内从事材料零部件的龙头企业也呈现出快速增长的趋势，在射频电源、流量计、机械手、真空泵、重点检测及精密加工精密陶瓷、精密石英、高纯石墨、高纯板材、特种不锈钢及精细化工材料等方面也都取得了突破性的进展。

然而，正如李晋湘博士在演讲中所说，国产设备在进入大产线的时候还要面临多方面的瓶颈。

以大家都非常熟悉的光刻机为例，李晋湘博士认为，国内企业在这方面还有很长的路要走。至于增材设备、减材设备、材料改性设备和量测设备，也同样或多或少还存在差距。

在李晋湘博士看来，国内半导体设备主要面临三个方面的挑战：一是因为有的设备无法提供，所以不能形成一个体系；二是所有设备有了，但不能满足特殊工艺的要求；三是设备和工艺都可以提供，但在关键工艺方面还不稳定，不可靠。

“这些都是我们面临的瓶颈，如果能解决这些问题，（基于本土设备打造的）大生产线就可以使用了。也只有让大生产线采用，设备企业创造的价值才会更大。”李晋湘博士总结说。

而在尹志尧博士看来，过度内卷是国内半导体设备产业目前发展不容忽视的问题。

“我认为高科技领域的竞争是一个正常现象，是推动科技发展的动力，所以我们一定要有竞争，但这种竞争必须是公平竞争，是合理的竞争，是有序的竞争。恶性的竞争就是内卷，这种内卷是产业发展的绊脚石。”尹志尧博士表示。为此他大声疾呼：“半导体设备厂商应该合起来干，合起来干不等于不竞争，竞争过程也要有章法。”

“面对当前复杂多变的国际形势，中国产业界必须坚定信心，勇于创新，只有形成合作共赢的格局，才能共同开创中国半导体行业的美好未来。”赵晋荣说。李晋湘也认同这种观点，他指出，国产设备有了长足的进步，但还需要设备和芯片制造企业要进一步加强合作，共同努力。

他同时呼吁，半导体设备厂家一定要跟芯片厂商真心实意地深度合作，因为工艺是要不断进步的，也要求设备不断地更新。而深度的合作则更能推进这个流程。

李晋湘还指出，有些半导体设备量少难度大，导致国内设备厂家不太愿意进入这个领域，这从经济上考量，也是有其道理所在。但李晋湘强调，竞争对手现在卖设备是打包出售，具体做法是把量少难度大和量大简单的设备绑在一起，这对我们国家设备产业是极大的威胁。

“如果你不去解决这些问题，那你量大容易做的设备也会被别人挤掉。”李晋湘直言。为此他建议半导体设备厂商，为了量大的设备，即使有难度大且量小的设备，但也必须去做。

此外，按照李晋湘的观点，国内半导体设备供应商还应该加强设备的软件开发能力、建立工艺研发实验室、建立系统的培训教材、加大核心部件研发，并加强售后服务能力提升。

毋庸置疑的是，国内半导体设备的差距还是非常大的。很多关键环节短期还是没有“国产替代”解决方案。但从上述这些行业专家的理智发言中我们能看到了一丝曙光。

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