作為我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)，《中國(guó)制造2025》對(duì)于半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化提出了明確要求：在2020年之前，90~32納米工藝設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到50%，實(shí)現(xiàn)90納米光刻機(jī)國(guó)產(chǎn)化，封測(cè)關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到50%。在2025年之前，20～14納米工藝設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到30%，實(shí)現(xiàn)浸沒(méi)式光刻機(jī)國(guó)產(chǎn)化。到2030年，實(shí)現(xiàn)18英寸工藝設(shè)備、EUV光刻機(jī)、封測(cè)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。

從產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)化的難度來(lái)看，設(shè)備>制造>封裝>設(shè)計(jì)是不爭(zhēng)的事實(shí)。不過(guò)，近期國(guó)內(nèi)各地已刮起大上半導(dǎo)體晶圓制造產(chǎn)線的東風(fēng)。我國(guó)設(shè)備業(yè)能否抓住這難得的契機(jī)，一舉實(shí)現(xiàn)《中國(guó)制造2025》的既定目標(biāo)？

國(guó)產(chǎn)設(shè)備到底差在哪？

中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)要實(shí)現(xiàn)從跟蹤走向引領(lǐng)的跨越，裝備產(chǎn)業(yè)將是重要環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備龍頭企業(yè)北方微電子副總裁紀(jì)安寬認(rèn)為，發(fā)展國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體裝備具有重要戰(zhàn)略意義，半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化將大幅降低中國(guó)芯片制造商的投資成本，提高中國(guó)芯片制造競(jìng)爭(zhēng)力。

但由于半導(dǎo)體設(shè)備對(duì)本土企業(yè)存在著很高的進(jìn)入門(mén)檻，目前國(guó)產(chǎn)化率較低。“半導(dǎo)體設(shè)備研發(fā)周期長(zhǎng)，投資額大且風(fēng)險(xiǎn)高，而且越先進(jìn)的制程工藝設(shè)備造價(jià)越高，比如一臺(tái)ASML的光刻機(jī)動(dòng)輒就是4000萬(wàn)～5000萬(wàn)美元。”紀(jì)安寬表示，“即使研發(fā)成功也較難打入國(guó)際大廠的供應(yīng)鏈。”

從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來(lái)看，先不說(shuō)技術(shù)難度，單論各環(huán)節(jié)在中國(guó)的適應(yīng)性，即是設(shè)計(jì)＜封裝＜制造＜設(shè)備和材料。行業(yè)專(zhuān)家莫大康認(rèn)為，發(fā)展設(shè)備業(yè)之所以最為困難，除了資金、人才等問(wèn)題，最關(guān)鍵是使用量太少。

莫大康曾在全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)——美國(guó)應(yīng)用材料公司供職多年，他從五個(gè)方面總結(jié)了半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的難度：

一是半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)已日趨專(zhuān)業(yè)化和全球化。當(dāng)下，全球設(shè)備業(yè)通過(guò)兼并、淘汰，在每個(gè)細(xì)分市場(chǎng)中僅剩下1～2家、至多3～4家企業(yè)，競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，如光刻機(jī)領(lǐng)域ASML一家獨(dú)大，且均面向全球市場(chǎng)。反觀國(guó)內(nèi)企業(yè)，基礎(chǔ)較弱，有能力切入海外市場(chǎng)的很少。

二是半導(dǎo)體設(shè)備的獨(dú)特地位。上世紀(jì)80年代末期開(kāi)始，半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)開(kāi)始把工藝能力整合在設(shè)備中，讓用戶(hù)買(mǎi)到設(shè)備就能保證使用，并且達(dá)到工藝要求。因此有“一代器件，一代設(shè)備”之說(shuō)。這是半導(dǎo)體設(shè)備如此昂貴的原因，也是對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)的極大挑戰(zhàn)。

三是由于出貨數(shù)量少，設(shè)備企業(yè)難以負(fù)擔(dān)工藝試驗(yàn)線的費(fèi)用。為此，國(guó)內(nèi)只能采取對(duì)下游制造企業(yè)進(jìn)行補(bǔ)貼，利用制造企業(yè)的產(chǎn)線幫助設(shè)備企業(yè)進(jìn)行試驗(yàn)的辦法，這種方式顯然多有掣肘。一臺(tái)設(shè)備從研發(fā)、樣機(jī)開(kāi)始，必須經(jīng)過(guò)大量硅片通過(guò)等工藝試驗(yàn)，才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并進(jìn)行改型。這樣的過(guò)程要重復(fù)多次，改型多次，才能最后定型。并且出廠前要經(jīng)過(guò)馬拉松試驗(yàn)，測(cè)算平均無(wú)故障時(shí)間等。

四是韓國(guó)和我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)也曾致力于設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，但成效不大，目前全球市場(chǎng)主要仍被美國(guó)和日本企業(yè)掌控，這也從側(cè)面體現(xiàn)了難度。

五是設(shè)備業(yè)需要產(chǎn)業(yè)大環(huán)境配合。從成本構(gòu)成來(lái)看，表面上我國(guó)設(shè)備企業(yè)和國(guó)外企業(yè)相差不大，如關(guān)鍵零部件都是采購(gòu)而來(lái)，人員和管理費(fèi)用也相仿，但是實(shí)際上，產(chǎn)業(yè)大環(huán)境卻十分不同。比方說(shuō)，西方的股權(quán)激勵(lì)制度更為靈活，員工積極性高；同是采購(gòu)零部件，我國(guó)企業(yè)因?yàn)槭沁M(jìn)口，所以要承擔(dān)稅費(fèi)，而且有些零部件訂貨需要出口許可證；因?yàn)橛嗀浟肯鄬?duì)小很多，采購(gòu)價(jià)格高；產(chǎn)業(yè)配套條件不同，如實(shí)現(xiàn)某些設(shè)計(jì)驗(yàn)證國(guó)內(nèi)企業(yè)要花更高的成本；缺乏人才等。

“實(shí)際上，國(guó)產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)水平和國(guó)際水平相差并不大。”莫大康強(qiáng)調(diào)，“嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，真正的差距在于，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備尚處在樣機(jī)階段就交給客戶(hù)，這就會(huì)導(dǎo)致經(jīng)常宕機(jī)，因此不太可能一上來(lái)就用在量產(chǎn)中，否則將會(huì)影響生產(chǎn)線運(yùn)行。”

實(shí)現(xiàn)目標(biāo)難點(diǎn)在哪？

“《中國(guó)制造2025》目標(biāo)明確，完成的難度也很大。”Trendforce（集邦科技）旗下半導(dǎo)體研究品牌Dramexchange分析師林建宏表示。

設(shè)備是投資晶圓廠所需金額最高的部分，而光刻機(jī)通常被視為晶圓廠最大的產(chǎn)能瓶頸，也就是微縮工藝的核心設(shè)備。林建宏認(rèn)為，對(duì)于新設(shè)備來(lái)說(shuō)，打入已存在市場(chǎng)的障礙相對(duì)較低，這也是《中國(guó)制造2025》針對(duì)90～40nm做為其首要目標(biāo)的原因。當(dāng)然，替代產(chǎn)品除了最基本的性能要求外，包括在空間外型、產(chǎn)能等方面都需要與既有的產(chǎn)品100%替代。如果發(fā)生任何意外，就會(huì)導(dǎo)致全廠的停產(chǎn)。

這樣一來(lái)，通過(guò)先取代舊產(chǎn)線的設(shè)備，再打入新投入量產(chǎn)的工廠，機(jī)會(huì)相對(duì)更大。但據(jù)林建宏分析，盡管目前我國(guó)已宣稱(chēng)將投入和已動(dòng)土的12英寸廠超過(guò)10座，但是這些廠預(yù)計(jì)在2018年都將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，從時(shí)間上來(lái)看，我國(guó)自主的光刻機(jī)在時(shí)程上要打入這些工廠，存在相當(dāng)高的難度。

2020年或許還將有新的產(chǎn)能投入，但因中國(guó)晶圓制造在國(guó)際上尚屬在追趕中的狀況，所以按理來(lái)說(shuō)，擴(kuò)產(chǎn)時(shí)也會(huì)采用復(fù)制先前設(shè)備（即2018年前已采用并在量產(chǎn)的設(shè)備）的方式，以確保能在時(shí)間最短、變量最少、研發(fā)投資最節(jié)省的狀況下完成擴(kuò)產(chǎn)。

“換言之，光刻機(jī)廠商要在2020年有成果，最慢在2017年就必須具備量產(chǎn)能力，且要有被晶圓廠導(dǎo)入使用的實(shí)績(jī)。”林建宏強(qiáng)調(diào)。

具體來(lái)看，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化目標(biāo)的難點(diǎn)在哪里？林建宏進(jìn)一步分析道，任何設(shè)備廠商要打入晶圓制造領(lǐng)域，除專(zhuān)利、人力資源外，還至少要面對(duì)三個(gè)難關(guān)：驗(yàn)證機(jī)臺(tái)的性能、量產(chǎn)實(shí)績(jī)以及客戶(hù)端的熟悉程度。第一點(diǎn)勉強(qiáng)可在設(shè)備商的廠房中完成。第二點(diǎn)是最困難的部分，如何在沒(méi)有量產(chǎn)實(shí)績(jī)下，找到第一家愿意采用的客戶(hù)？第三點(diǎn)實(shí)際上說(shuō)的是客戶(hù)的使用成本。假設(shè)客戶(hù)已經(jīng)有了20臺(tái)ASML的設(shè)備，那就表示客戶(hù)的流程工程師已經(jīng)十分熟悉設(shè)備的狀況、性能與使用方法；設(shè)備工程師知道如何維修與處理簡(jiǎn)單的意外情況；能保持備用零部件的成本較低；設(shè)備商在各廠的經(jīng)驗(yàn)，可以快速地累積，成為解決客戶(hù)問(wèn)題最佳的支持。

“說(shuō)白了，對(duì)于量產(chǎn)實(shí)績(jī)、生態(tài)系統(tǒng)支持等問(wèn)題而言，并不能通過(guò)財(cái)務(wù)補(bǔ)助、人才挖角的方式來(lái)取得突破。”林建宏坦言。

迎難而上如何突破？

從這兩年的全球半導(dǎo)體并購(gòu)大潮來(lái)看，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化目標(biāo)的最簡(jiǎn)單辦法似乎就是兼并收購(gòu)。“最快的途徑是從市場(chǎng)上已有公司購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)利，實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)移。”林建宏表示，“但產(chǎn)業(yè)需要落地生根，本地相關(guān)人才的培育，以及相關(guān)材料、控制、精密機(jī)械、光學(xué)設(shè)計(jì)等都需要配套規(guī)劃。”

和設(shè)計(jì)、封裝、制造環(huán)節(jié)不同，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)的基礎(chǔ)最為薄弱。紀(jì)安寬認(rèn)為，與其他環(huán)節(jié)存在國(guó)際領(lǐng)先者不同，半導(dǎo)體設(shè)備制造行業(yè)市場(chǎng)格局分散，中高端市場(chǎng)幾乎完全被國(guó)外壟斷，因此行業(yè)整合的難度也很大。

既然收購(gòu)也很難實(shí)現(xiàn)，那么只能努力縮小差距。上文提到，國(guó)內(nèi)設(shè)備的真正差距在于產(chǎn)線上的驗(yàn)證不足。林建宏表示，新產(chǎn)品與設(shè)備需要有能進(jìn)行大量試驗(yàn)的場(chǎng)所。設(shè)備的制造知識(shí)、專(zhuān)利、人才等可以買(mǎi)入，但是設(shè)備的生產(chǎn)力需要時(shí)間認(rèn)證。特別是光刻機(jī)是晶圓制造的核心競(jìng)爭(zhēng)力，一旦買(mǎi)錯(cuò)設(shè)備，對(duì)晶圓制造商而言，就表示整廠投資的失敗。不僅是高額的資金成本，更重要的重新買(mǎi)入設(shè)備要損失6～9個(gè)月的時(shí)間成本，這樣失去的客戶(hù)與市場(chǎng)地位，是沒(méi)有廠商能夠承擔(dān)的。

退一步說(shuō)，即便通過(guò)資本運(yùn)作買(mǎi)入了合適的公司，或是自行研發(fā)取得了不錯(cuò)的成果，也仍然需要由科研院所等相關(guān)機(jī)構(gòu)先導(dǎo)入設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，雖然是研究性質(zhì)，但可大量制造生產(chǎn)，來(lái)做為相關(guān)設(shè)備廠商推廣設(shè)備的第一步。對(duì)于晶圓制造商來(lái)說(shuō)，國(guó)家方面也應(yīng)配合有好的獎(jiǎng)勵(lì)措施。一方面要覆蓋制造商導(dǎo)入相關(guān)設(shè)備的前期研究的成本，另一方面有了量產(chǎn)成績(jī)后，也要做好相關(guān)獎(jiǎng)勵(lì)。

與此同時(shí)，還需要協(xié)助光刻機(jī)廠商驗(yàn)證設(shè)備的量產(chǎn)性，讓光刻廠商有數(shù)據(jù)證明其量產(chǎn)能力。并兼顧光刻機(jī)對(duì)晶圓制造商在生產(chǎn)上的重要性與降低晶圓制造商采用的風(fēng)險(xiǎn)。這樣一來(lái)，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的相關(guān)政策方能更加順利地推動(dòng)。

完善國(guó)產(chǎn)設(shè)備的驗(yàn)證環(huán)境，也是莫大康反復(fù)強(qiáng)調(diào)的：“首先要建好工藝試驗(yàn)線，資金及承擔(dān)要另想辦法。其次要實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵零部件的國(guó)產(chǎn)化，有計(jì)劃地扶持并推動(dòng)量產(chǎn)。實(shí)際上，許多關(guān)鍵零部件并非僅用于半導(dǎo)體設(shè)備，還可廣泛應(yīng)用于其他工業(yè)領(lǐng)域。最后，我國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)一定要有爭(zhēng)創(chuàng)世界一流水平的信心與勇氣，要有進(jìn)入全球市場(chǎng)的決心。”

面臨難得的產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化需要產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)以及大環(huán)境的配合。據(jù)紀(jì)安寬介紹，北方微電子作為高端半導(dǎo)體裝備及工藝解決方案提供商，在部分領(lǐng)域已有一定的技術(shù)突破，并取得了較高的市場(chǎng)占有率，但與國(guó)際廠商相比仍有差距。紀(jì)安寬建議，一方面應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備零部件國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈的培養(yǎng)，另一方面產(chǎn)業(yè)鏈需要配合創(chuàng)立一個(gè)適合后來(lái)者生存的發(fā)展環(huán)境。要有鼓勵(lì)設(shè)備使用方（包括我國(guó)大陸的外資廠商）采購(gòu)國(guó)產(chǎn)設(shè)備的有效措施的落地。只有從根本上提升了設(shè)備使用者使用國(guó)產(chǎn)設(shè)備的積極性和決心，才能有效推進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化目標(biāo)的全面達(dá)成。