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国产设备如何立足半导体市场(1)

发布时间:2005-12-28 来源:中国自动化网 类型:产业分析 人浏览
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半导体

导  读:

    目前,我国从事半导体设备研究和制造的单位约60家,其中主要单位20家,一批新兴的由高素质人员组建的半导体设备公司陆续注册并已投入产品开发工作。国产设备的销售方向主要是院校和研究所中的科研型集成电路生产线及分立器件、LED、太阳能电池、SAW、电力电子等其他应用半导体设备的领域。国内半导体设备业的总体技术水平大致如下:0.5μm生产线主要设备的原型样机已提供给用户;一批8英寸设备正在研制中,有的已通过验收;几台100nm水平的关键设备已取得不同程度的进展,有的已完成β样机的研制,并已在用户的生产线上安装,目前正处于验收阶段;几种12英寸关键设备的α样机研制也已取得重要进展。
     国产半导体设备起步比较早,上世纪五六十年代,国家已经开始着手研制,改革开放后,吸收了一些国际先进技术,逐步拥有了自主知识产权,在国内半导体市场上,国内厂商还是有一定实力的,而且在中低档市场上拥有一定的用户群。 

目前,在国内有多家供应商,可提供前、后道多种工艺设备,在6英寸以下分立器件、集成电路生产线上使用,技术水平可满足工艺要求,如氧化/扩散设备、清洗设备等。 

有些厂家引进了6英寸-8英寸集成电路生产线的二手设备,其中也出现了一些问题,现在有部分厂家生产线的关键工艺设备开始使用国产设备,这些设备起到了较好的填平补齐的作用。此外,信息产业部也予以大力支持,设备的实用化又有了新的发展,清洗、扩散/氧化/CVD设备也得到了很快发展。 

虽然很多高档的半导体设备仍然依赖进口,没有进入大生产线,但是目前,七星华创、中电科技集团公司第45研究所等多家单位都在努力,希望在中高档设备上有所突破。 

    总的来说,经过了“十五”的磨炼,我国半导体设备行业基础逐步扎实,思路渐渐清晰,实力不断增强,水平悄然提高,部分(产品)有所突破,整体尚需努力,环境空前宽松,压力始终存在,机遇前所未有,差距依然巨大。 

    过去的五年,是我国半导体行业发展最为迅猛的时期,尽管与我国快速发展的半导体和集成电路产业相比,国内半导体设备制造业的发展相对缓慢,但与前几个五年计划时期相比却是获得最实质性进步的五年。其特点表现在:从业企业尤其是骨干企业经过多年的累计投入,制约发展的设计及加工条件和能力都不同程度地得到改善,与国际先进半导体设备制造商在硬件条件上的差距逐步缩小;发展理念从 

    以前的什么设备都做、眉毛胡子一把抓却什么都做不好到更专注于自己擅长的设备,持续不断地研发完善提高;从单纯追求设备性能指标的实现、追求设备的国产化率、追求是否能够获奖是否能够填补空白到追求设备的实用性及可靠性以及追求是否能够满足市场需求、满足客户的实际工艺需要而获得真正应用。 

     我国半导体集成电路产业的高速成长,国家对装备行业的空前重视,与国外日趋方便的交流方式和日益多样的合作渠道,为我国半导体设备行业的发展提供了前所未有的机遇。但国际著名厂商的本土化进入和目前国内厂家寥寥数个百分点的市场占有率、每年不足5亿元人民币的市场规模,则预示着新一轮残酷竞争的开始和并未减轻的生存压力,机遇与挑战并存! 

      国产半导体设备目前已具备了6英寸芯片及以下生产线的整机生产能力,大多还是应于国内实验线,部分产品具备8英寸研发水平。与国际先进水平相比,整体技术水平的差距依然是巨大的。如还没有一种设备能真正进入国内主流的8英寸乃至6英寸芯片生产线,设备厂家由于没有自己的工艺实验线而必须被动地依赖用户的“短板”问题仍然没能得到有效改善等,这些都需要在未来的发展中加以解决。 

     应该看到,国产半导体设备正在逐渐成熟。然而,相对于集成电路制造业,我国半导体设备制造业的发展还缓慢得多,其生产规模、研发水平、投资强度等方面要差得多。新建的集成电路生产线以8英寸为主,其生产设备仍然是国外设备居多。此外,大量价格低廉的国外二手设备涌入我国,也给国产设备造成了极大的市场压力,它们抢夺了大部分的市场份额,同时也极大地缩小了国产设备的利润空间。 

从产业政策方面讲,国家对设备制造业的支持力度也不够大,研发投入少得可怜。而且,国内设备制造业与工艺生产相脱节,缺乏工艺方面的支撑,其研发周期相对较长。更为重要的是,长期以来,我国半导体设备行业落后的事实,使得国内的绝大部分客户对国产设备心存疑虑,信心不足,这使得国产设备进入生产线一试身手的机会很小,因此难以获得改进提高的机会,国产设备的工艺适应性不高,如此陷 

入恶性循环,使国产设备进退两难。 

 

    国内的半导体行业正处于萌芽阶段,但也发展得相当快。目前的发展主要着重于零件、组件和国内客户生产所需的系统制造这两个方面。 

    目前,我国半导体设备业有一种向上突破的势态,如上海、沈阳等地都宣称要成为半导体设备的基地,并有相应大的动作,如上海中微正在搞世界一流的半导体工艺设备CVD及腐蚀,并已生产出样机提供给客户使用;沈阳正在与应用材料公司合作加工生产大型部件,并一次获得质量通过。 

国产半导体设备目前的优势是什么?突破点在哪里? 

    从技术角度看,国产半导体设备尚无优势可言,目前仍处于追赶阶段。从长远观点来看,发展国产半导体设备的优势一是在于国家非常重视包括半导体设备在内的装备制造业,“十一五”期间将成为我国制造业的发展重点,这为我国半导体设备的发展营造了很好的宏观氛围,必将有利于我国半导体设备的快速发展。二是在于国产半导体设备最接近目前成长力最强的中国市场,接近市场既有利于设备的开 

    发和与工艺单位的密切配合,也有利于售后的维修服务和长远的零部件供应。三是国产半导体设备具有较大的价格优势,一般价格在进口设备的1/2或以下。 

    因此,国产半导体设备只要在技术上和服务上能够满足用户需要,我认为是会被国内集成电路生产厂家所接受的,问题在于我们能否下决心去做和怎样去做。因此,我们鼓励国内半导体设备单位抓住这一难得的市场机遇加快发展我国的半导体设备,同时我们也非常欢迎国外的半导体设备厂商到中国来发展。 

    国产半导体的优势在于:1.价格相对便宜,在性能相同的情况下,采购商会考虑价格因素。2.零配件提供方便,国内设备在长期使用过程中备品备件有保证。3.服务便利,在国内购买设备后,出现故障后维修服务及时,能够很快速地解决问题,国内厂商也越来越注重加强自身服务意识。4.在中、低档市场上有稳定的客户群,经过了四五十年的发展,国产半导体设备在中低档市场上已经拥有了一些稳定的客户。 

    国产半导体设备要有所突破,首先要根据客户需要研发新产品,在固有技术上不断提高,要进一步进行自主知识产权的开发,随着客户需求的不断提高,在适应过程中不断完善,并且真正形成具有我国特点的自主品牌。其次还要寻找常规生产用工艺设备,充分利用合资、技术合作、技术转让等手段,加大研制力度,争取短期内进入中高端集成电路生产线。 

    价格是国产半导体设备与国外产品竞争的唯一优势。高端设备由于缺乏竞争力而没有可比性,在具备生产能力的中低端产品上,价格往往成为国产设备竞争的杀手锏。严格来讲,应该是性能价格比。在基本同等的技术水平下,国产设备价格一般只有进口设备的1/10-1/3,这对要求投资回报率高资金回收快的用户无疑具有巨大的诱惑力。只要有成功应用的先例,就能吸引成批的买主。当然,使用成本低、备品备件便宜、维护保养方便快捷、中文操作界面等也是国产设备不可忽略的优势,尤其在价格同样也是客户对外竞争主要手段的行业,低价格意味着低的产品分摊成本,意味着竞争力的提高,我国太阳能电池制造行业大量采用国产设备就是一个最好的例子。另外,相对而言,国内厂家对国内市场和客户的了解程度更深,与用户的沟通更通畅,更易达成一致。 

  

    国产设备的优势在于:产品优势,国产设备生产企业对国内下游企业的实际情况更为了解,可为其提供更为适宜的量身定做的设备,如适宜操作的人机界面、简捷高效的功能等,可使顾客充分利用资源;价格优势,国内设计、生产、供应、运输、服务等环节成本较低,与国外企业相比有绝对的价格优势;地域优势,本土企业可以提供更快捷的服务,更直接的面对面交流和人员沟通,低价格的上门服务和操作培训,价优、量足、易得的备品备件,可以为顾客节约大量的运行成本,方便的物流系统可以提供点对点的货物运送,省去诸如报关、港口提货等繁杂的进口手续;人员优势,专用设备一般都采用面对面的人员推销方式进行销售,国内销售人员对行业发展情况比较了解,可以为顾客提供投资建议、采购咨询、产业链沟通等帮助,更有利于新用户的开发;民族情感,一种强烈的民族气节,振兴国家基础工业的民族感情驱使人们支持国产设备。 

    国产设备的突破点:国产半导体设备应该充分利用本土企业的地域优势和价格优势,加紧缩小与国外设备的技术差距,加强服务意识,树立顾客为本,以顾客需求为导向的经营理念,为国内顾客提供量身定做的产品,以产品差异化切入市场,建立起快速反应的服务机制,给国内用户以足够的信心。 

 

    我们非常高兴看到国内这样的成长速度,因为这对整个市场来说会起着一种刺激性和支持性的作用。一旦有了竞争,全球的制造者更会努力进行研发以求进步。目前的国产半导体设备商把重心放在0.2微米以上的技术,所以应该把握国家的各方面支持、对本地市场的认识以及拥有众多工程精英等优势来开拓国内的无限商机。在我们看来,这就是国产半导体设备的最大优势。 

    国内设备商和外国商家合作的机会也会随着国内市场的蓬勃而日渐增长。这些合作方式将有利于国内厂商在制造过程增添更丰富的知识和经验,并帮助中国半导体设备企业开拓国外市场。 

今年和明年半导体设备的市场热点在哪里?国产设备有望在市场中分得一杯羹吗? 

 

    明年半导体设备的市场热点毫无疑问仍将是集成电路生产线设备,且8英寸二手设备市场看好。在新建生产线的设备供应方面,个别国内产品有望进入大生产线使用,但总体上还难以有大的突破,国内产品的主要市场还集中在科研型生产线的配套方面。但从广义的半导体设备市场角度分析,2004年我国半导体设备在太阳能电池、半导体分立器件等领域市场需求的推动下,已成为电子专用设备行业销售额增 

长最快的一类产品,与2003年相比增长了67%,今年上半年又同比增长了86.27%,预计明年的市场情况也比较乐观。

预计今明两年半导体设备市场热点将集中在以下几方面:6英寸以上生产线上,我国的市场逐渐融入国际半导体发展的潮流中,8英寸、12英寸生产线迅猛发展;国家重视科研开发,科研院校的需求市场不可小觑;半导体设备技术的发展,使得有些设备已经被用于光伏工程和TFT-LCD制造技术上,这将是半导体设备发展的新天地;照明工程等新领域的需求量也逐年递增;个别高水平设备(100nm)将进入集成电路8英寸生产线,如有突破也将会形成国产设备新热点。 

无论在过去、现在,还是将来,国产设备都是有市场的,虽然只是在中低档领域。比如说七星华创,其前身是国家首批设置的半导体研发单位,已经积累了四十多年的经验,具备了过硬的自主研发能力,在国内市场上有一定的影响力,刻蚀机、扩散炉、清洗机、质量流量计等产品经过长期的积累,已经拥有了比较稳定的客户群。 

而且今明两年将有十余条6英寸、8英寸集成电路生产线的建厂计划,设备厂商都会密切关注,并且寻找合适的能满足用户工艺要求的设备,作为切入点,国内设备厂商若能进入这些生产线,且不断提高占有率,就能扩大替代设备品种。 

目前虽有二手设备进行竞争,但是市场是广阔的,而且是分层次的,应用范围不同,因此,随着我国体制、机制的转变,加之国家的政策支持,国产设备一定会发展起来的。 

 

   近几年中国半导体行业的高速发展,更多地依赖于国外IC生产线的整体搬迁,以国家给予的免税等各种“超国民待遇”和低廉的劳动力价格吸引欧美日乃至我国台湾的旧线迁入,因此我们不得不面对这样一个残酷的现实:为了减少投资以及设备的折旧费,中国的IC芯片大生产企业选择了二手设备。即使需要填平补齐的设备,由于统一厂家型号等原因也同样如此,极大地压缩了国产设备的进入空间。 

业内专家对2006年初半导体行业复苏的预测以及我国将成为国际主要太阳能电池生产国后爆炸性增长态势,将势必拉动对所有半导体设备的旺盛需求。但用于太阳能电池、LED、LCD、MEMS、电力电子器件等制造工艺的半导体设备和用于IC大生产线的翻新设备如各种扩散炉、离子注入机、刻蚀机、光刻机、CVD,用于各种材料制备的MOCVD、单晶炉及后封装设备等是国内半导体设备的市场热点,值得密切关 

注。 

国产设备将更多地应用于IC制造的实验线,经国内厂家翻新进入大生产线的进口二手设备将占据国内二手设备市场的重要地位;太阳能电池制造设备将逐渐由国产设备唱主角;LED、LCD等制造领域将越来越多地出现国产设备。 

  

   从集成电路行业来讲,近两年的市场热点仍然是8英寸的生产设备。 

    单从设备本身讲,由于上述原因,进入主流市场仍然是困难重重。然而,我们可以关注相关行业的发展。今明两年市场最大的热点是光伏太阳能电池、半导体照明、液晶显示器等行业,这几个行业在即将过去的2005年发展非常快,国产设备在这些行业取得了不小的战绩,可以预见明年这些行业将依然火热。有第一阶段的战绩,相信还会有更大的收获。另外,值得关注的是硅材料行业,目前,硅材料(单晶 

硅、多晶硅)产能严重不足,这已严重制约了我国半导体行业、太阳能电池行业的发展,未来几年,国家将加大这方面的投入,这将为我们的国产材料制备设备,如单晶炉、多线切割机、磨抛设备等提供广阔的市场空间。 

  

    近年来,外国设备厂商不断到中国内地来寻找商机,这样的趋势应该会持续。外国厂商的到来也因此带来了许多资金和先进技术。就以Aviza Technology来说,我们在全球各地培训了技术熟练的工程技师,目的是要让分布在世界各角落的客户得到最高品质的服务。这是本着我们Aviza Technology希望通过资深工程师给客户提供最佳服务的一个基本信念。另一方面,我们也借着这样的方式来培训这里的新工程师,以磨炼他们的技巧和提升他们的经验。毕竟国内的年轻工程师将成为这个产业日后的栋梁。通过严格的训练,我们坚信这里的精英人才会逐渐在国际舞台上扮演很重要的角色。 

    就以上观点来看,中国内地有非常优厚的条件成为世界顶级的半导体生产基地,当然这也包括了培养出杰出的半导体设备生产商。在接下来的日子里,中国半导体设备商将不断寻求中国以外的商机。然而,目前重心仍然放在满足国内半导体产业的需求上。所以在国内厂商还未成熟之际,国内外半导体厂商或许能共同合作,创造一个美好的前景。 

国产半导体设备厂商怎么做才能满足国内半导体产业的要求? 
 
 

    我认为应该从以下五点做起:第一,国内半导体设备厂商应采取供需结合或与院校合作成立实验室等方式,创造设备开发单位与工艺单位密切配合的条件,让用户的要求和工艺设想进入半导体设备的整体和顶层设计,使生产工艺在半导体设备中得以物化,以推动其商品化进程。第二,研制和生产过程国际化,国内不过关的零部件采用进口的办法解决,以利于配套专业化和保证产品质量,同时大力发展国 

    内的半导体设备零部件配套业,尽快降低零部件的采购成本,提高半导体设备的性价比。第三,提高产品的可靠性、实用性和一致性,满足用户的生产需要。第四,积极采用国际标准,推进半导体设备的标准化工作。第五,拓宽维修、备件供应等售后服务的范围,做用户放心的设备供应商。 

 

    从总体上看,由于我国半导体产业自身与国际水平差距较大,在引进技术的过程中,对我国半导体设备的进口进行了一些限制,再加之设备发展需要巨大的投资,致使国产半导体设备厂商需要做很多工作,才能够逐步满足国内半导体产业的要求。 

    一方面,真正解决资金投入和人才培养问题,半导体产业和别的产业不同,前期投入比较可观,没有足够的资金,是不可能搞好研发的。现在国内此类人才欠缺,想要快速发展,就需要大力引进人才。引进的同时,重视培养人才,给刚进这个领域的技术人员创造机会,促使他们有兴趣搞研发并逐渐具备开展高技术新品研发的能力。 

     另一方面,加强与院校、研究所的联系,为他们提供性价比优良的设备,加强设备的工艺性研究,以适应同品种设备在不同微电子制造领域的应用。加强使用量大、技术门槛低的工艺设备的开发,尽快进入6英寸中高端设备市场。 

    此外,还要将现有产品性能逐步提高,比如设备可靠性方面,积极拓展应用领域,利用原有的坚实基础,在各相关行业应用,提高市场占有率,使国产半导体设备不断向前发展。 

 

   了解需求,合作开发;跟踪使用,服务保障;及时改进,确保使用。 

专注于擅长产品,不求全面但求有特色。 

 

    市场是分档次的,必须细分,也即您的产品定位在哪里。如果做100纳米以下的先进工艺设备,目标就是要与世界顶级设备公司去竞争,没有其他捷径可走。一定要进入国际市场,仅局限在国内市场的占有率肯定是不够的。不但性价比上要有竞争力,同样在售后服务、备件供应等方面不逊色。 

     另一类设备从技术上差距不大,如扩散炉、清洗机、探针台、后道封装设备等,实用可靠度及性价比是关键,扩大市场份额占先,在质量可信的前提下采用低价策略是出路。 

   再有一类如光刻机等,技术难度大、周期长,目的是解决有及无问题,那要靠政府支持部分经费。 

    当前可能有所作为的是部件合作合资生产及设备翻新服务,理由是部件的市场大,不仅局限在半导体,其他工业也需要,另外也符合全球半导体产业链的转移方向。再有就是设备翻新服务,千万不可小视设备翻新,它也有一条产业链,更主要的是通过它能培养一批非常了解国外设备的人才。中国工程师的智力高及劳动力成本低,在翻新服务领域中具有优势。 

    所以中国在发展设备的思路上要放开,不能仅仅盯住光刻机及半导体市场,更主要的是把这个工业开个好头,让产品卖得出去,企业有利润再发展,让客户的感觉如同电视机等产品一样,性能与国外几乎一样,实用,但价格便宜得多,这样就形成良性循环了。所以搞关键零部件生产,与国外合作加工部件,甚至维修服务等都是跟踪国际水平培养人才的好方法。中国仅从半导体市场看,需要的设备及部件 

量不够大,但能扩充到化工、医疗、精密制造等市场就大了。 

如果中国能自己翻新进口设备,加上关键部件、元件,如真空泵、质量流量计、不锈钢接头阀门、等离子体源及匹配器等生产能提高至国际同等水平,那中国制造工业的整体水平也就提高了,这样再加上高水平的人才,中国半导体设备工业才有希望。(  




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