设备厂商如何取得信任 先进制程不是唯一出路

设备厂商如何取得信任 先进制程不是唯一出路

与设备本身的技术相比，国内半导体设备业或许更多的是缺乏经验。包智杰认为：“半导体设备要想往上走，提升品质，是需要很长一段时间积累，是需要产品不断进行迭代，在迭代的过程中要不断试错、不断改进客户反馈的问题。由于国内整个半导体行业近十年发展较快，但整体起步较晚，因此这就使得国内设备业很难获得愿意进行试错的客户，应用经验难以积累。但随着国内产业的发展，国家的支持，半导体设备业会有更多机会，国产替代的进程也会加速。”

一直以来，全球半导体设备业呈现着“强者恒强，弱者出局”的市场态势。经过多年的大浪淘沙，市场中仅存的企业都具有自身的优势产品，并且形成一定的技术壁垒。中芯国际CEO赵海军表示，国内没有先进的晶圆厂和研发者与设备厂商合作，因此设备厂只能研发替代设备。而目前只有快速占领每个先进工艺制程都需要的通用设备市场，才能累积到更多经验。

另一方面，对于晶圆厂而言，考虑到设备回报率，他们会更愿意采用成熟技术的设备，降低试错成本。赵海军形容使用本土设备厂产品可以称得上是“排弹英雄”，毕竟一旦由于设备问题而导致硅片报废，将会让晶圆厂蒙受巨大损失。因此，很长一段时间以来，国产设备厂商的定位一直处于“备胎”的位置。

不过这种情况近几年也有一定的转变。某业内资深人士表示， 此前几年，北方华创的几十种设备首发都是提供给中芯国际、长江存储、华虹等国内大厂使用，也得到了本土晶圆厂的支持。而目前经历了三四年产线上的验证后，设备的性能、可靠性、良率等问题都一一解决。

尽管在晶圆厂支持方面有了比较大的突破，但目前设备厂商仍面临的问题是，如何与晶圆厂更加深入地进行合作。毕竟如果不能在研发过程中导入设备，那么未来想要完成替代将会非常困难。包智杰认为：“中国半导体行业近十年来发展较快，但整体起步时间较晚，这就导致国内设备业很难有客户会让他们去进行试错、积累应用经验。但随着国内产业发展，在国家支持下，机会会多很多，国产替代的进程也会加快”

因此，在本土设备厂商与本土晶圆厂之间需要加强合作，用实际的产品指标、优异的服务质量来获得晶圆厂的信任。在拥有试错经验后，在未来几年内相信本土设备厂商将会迎来更多机会，并为进军国际市场打下坚实基础。

显然，目前全球7nm及以下先进制程都依赖于荷兰ASML的EUV光刻机。然而因为种种原因，本土晶圆厂能够获得EUV光刻机的可能性似乎已经越来越小。在这样的背景下，人们也把希望寄望于国产半导体设备厂商。

如前文所提到的，半导体设备前期资本投入巨大，成本回收周期长。ASML之所以能够有如此成绩，主要在于他是一家长期进行高投入的公司，在营收达到100亿美元的情况下，研发投入能占总营收的15%左右。另一方面，ASML也是国际间多家企业合作成果的受益者，EUV技术的实现，其中台积电、英特尔、三星、AMD等巨头都耗费了巨大的人力物力。

而国内光刻机制造商在零部件方面受限于国内薄弱的基础材料以及精密制造工业，在国外则受到各种因素的制约，因此目前来看要想取得突破极其困难。但在先进封装领域，国内外差距相比之下会小的多，对于国产设备厂商而言，这或许是实现领先、完成国产替代的新机会。

唐世弋认为：“从电脑到手机，再到5G、AI、物联网，多维度的发展方向对于芯片的需求其实一直在变化。随着摩尔定律的发展，产线投入回报率相比以往已经降低很多，产线投资放缓，不少代工厂都已经停止跟进新节点。超摩尔定律，是通过系统集成的方式，并不一定通过新节点的芯片，将几个芯片通过设计的理念或封装的理念将部件性能提升，这就对于设备有新的需求。因为对于这点国内外发展起步点都是同时开始的，相比于前道光刻机落后几十年的发展来说，超越摩尔定律会是一个新的机会。”

另一方面，国内正在崛起的存储器芯片也同样是一个巨大的市场。某业内资深人士表示：“中国这几年存储器布局迅速，合肥、武汉等地都有DRAM项目。存储的特点就是拼成本，那么就要靠量来压低成本。所以存储器芯片厂一般是IDM模式，因此设备可以自主替换，哪里可以降低成本都能够自由做主去选择。从设备商的角度来看，东京电子、泛林全年2/3营收都是来自存储器领域的设备，应用材料也有超过一半的收入都是来自存储器。而目前对于国内设备商来说，是赶上了存储器刚刚起步的时代，这是一个锤炼自己的机会，让设备更适用，积累量产经验，所以存储是一个很大的机会。”

当然，将先进封装和存储芯片厂视为新机会，并不代表着就可以放松对前道先进制程光刻机的投入。毕竟后道封装阶段对于光刻机的精度需求并没有前道晶圆光刻高，存储芯片也无需使用到最新的制程工艺，但在很多领域中，由于对芯片性能与体积具有高要求，先进制程还是刚需。

“中微的先进封装光刻机几乎已经占领国内市场”唐世弋表示：“封装光刻机目前也已经开始导入国外封装厂。另外在前道光刻机方面，也在努力向产线推广。对于在光刻机上的差距，我们需要长期持续的高投入，正视差距。”

事实上，近年在5G、AI、以及政策的刺激下，国内芯片产线遍地开花，但仍不能满足国内需求。据国际半导体产业协会预测，2019年全球半导体设备市场规模接近530亿美元，而中国半导体设备市场就接近120亿美元。但国产设备只占国内市场的不到6%，在庞大的市场规模、国产替代风潮下，本土设备商的机会很多。同时，由于半导体制造工工艺流程复杂，设备类型繁多，因此对于本土设备商而言，需要更多地进行错位发展，相互合作将制造所需设备补全。

不过，在投入研发的同时，保证“活下来”或许才是突破国外技术封锁的最重要基础。先进封装以及存储器芯片厂，就是当前国内设备商的市场突破口之一。