2022年，對中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說，或許是一個(gè)“苦盡甘來”的年份。

2月7日，位于張江科學(xué)城的上海微電子公司舉行首臺(tái)2.5D/3D先進(jìn)封裝光刻機(jī)發(fā)運(yùn)儀式，代表了行業(yè)同類產(chǎn)品的最高水平。

與此同時(shí)，今年一季度，ASML向大陸銷售了23臺(tái)光刻機(jī)，出貨量刷新了過往的紀(jì)錄。

從充滿了動(dòng)蕩和制裁的環(huán)境中艱難脫離，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)似乎又回到正常的發(fā)展軌道了。

但問題是：光刻機(jī)，救不了中國半導(dǎo)體。

或許是因?yàn)楣饪虣C(jī)太特別，以至于我們已經(jīng)把它當(dāng)成了半導(dǎo)體行業(yè)的救命稻草。

但實(shí)際上，光刻機(jī)不過是漫長的芯片生產(chǎn)線上的一個(gè)小環(huán)節(jié)而已。

一條生產(chǎn)線上少說也有幾十上百種設(shè)備，只搞定光刻機(jī)，還是無法從根本上解決問題。

只把視線集中在光刻機(jī)上，就會(huì)不知不覺就陷入了一種“失焦”的狀態(tài)——忽略了那些和光刻機(jī)一樣重要，卻沒那么出名的半導(dǎo)體設(shè)備。

工欲善其事，必先利其器。

半導(dǎo)體行業(yè)更是信奉“一代設(shè)備一代芯片”，半導(dǎo)體設(shè)備的水平?jīng)Q定了芯片的水平。

當(dāng)你還在操心“中國芯”的時(shí)候，內(nèi)行的關(guān)注重點(diǎn)早就放在了諸如中微公司、北方華創(chuàng)、芯原微這樣的企業(yè)上了。

要問芯片怎么樣，先問半導(dǎo)體設(shè)備怎么樣。

6月28日——7月3日，谷川產(chǎn)業(yè)研究院《半導(dǎo)體設(shè)備專題研究》限時(shí)免費(fèi)，通過對我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“卡點(diǎn)”和“堵點(diǎn)”的深度解析，以專業(yè)的產(chǎn)業(yè)研究為產(chǎn)業(yè)鏈招商賦能。

半導(dǎo)體設(shè)備有多復(fù)雜？

半導(dǎo)體制造是個(gè)極度復(fù)雜且漫長的生產(chǎn)過程。

臺(tái)積電、中芯國際這樣的大型晶圓廠，往往會(huì)劃分七個(gè)獨(dú)立區(qū)域來完成芯片制造的不同工序，不同區(qū)域需要的設(shè)備和材料也各不相同。

七個(gè)區(qū)域分別是：擴(kuò)散、光刻、刻蝕、離子注入、薄膜生長、拋光、金屬化。

具體來看，每個(gè)區(qū)域又需要以下設(shè)備來完成相應(yīng)工藝。

所以，半導(dǎo)體設(shè)備至少也有20多種，光刻機(jī)不過只是其中一個(gè)而已。

還是那句話，“一代設(shè)備一代芯片”。

除了光刻機(jī)，其他設(shè)備也要達(dá)到足夠先進(jìn)的水平，才能滿足高級制程工藝芯片的生產(chǎn)需要。

以中芯國際位于天津的T3 12寸集成電路生產(chǎn)線項(xiàng)目為例， 一條月產(chǎn)1萬片12寸晶圓的生產(chǎn)線，需要：

擴(kuò)散設(shè)備22臺(tái)，CVD設(shè)備42臺(tái)

涂膠去膠設(shè)備15臺(tái)，光刻機(jī)8臺(tái)

刻蝕設(shè)備25臺(tái)，離子注入設(shè)備13臺(tái)

PVD設(shè)備24臺(tái)，研磨拋光設(shè)備12臺(tái)

清洗設(shè)備17臺(tái)，檢測設(shè)備50臺(tái)

測試設(shè)備33臺(tái)，其他設(shè)備17臺(tái)

不難發(fā)現(xiàn)，半導(dǎo)體行業(yè)是一個(gè)不折不扣的重資產(chǎn)行業(yè)——錢都用在買設(shè)備上了。

而上述這些晶圓處理設(shè)備，又是設(shè)備中最為重要的組成部分，大約占設(shè)備投資總額的80%。

國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備發(fā)展情況

如果只是設(shè)備種類多，倒也不值得大驚小怪。

但是隨著芯片的制程工藝走向物理極限，臺(tái)積電、三星這樣的大廠開始試制5nm制程芯片，工藝復(fù)雜度越來越高，工序也越來越多。

尤其是當(dāng)制造工藝達(dá)到了22nm以下，傳統(tǒng)的沉浸式光刻技術(shù)已經(jīng)無能為力，必須使用多重曝光技術(shù)，工藝步驟一舉突破1000步。

工序變多了，工藝變復(fù)雜了，為了保證產(chǎn)能，就必須要在生產(chǎn)線上安裝更多設(shè)備。

因此，在同樣的產(chǎn)能下，先進(jìn)工藝生產(chǎn)線需要的設(shè)備數(shù)量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非先進(jìn)工藝的生產(chǎn)線。

目前，國產(chǎn)晶圓廠絕大多數(shù)產(chǎn)品的工藝制程相對落后，即便是中芯國際這樣的頭部企業(yè)，14nm/28nm制程產(chǎn)品也僅僅占比14.6%。

占大多數(shù)的，仍然是45nm以上制程的產(chǎn)品。

不難推斷，國內(nèi)晶圓廠確實(shí)缺乏高端、先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，整體水平相較于臺(tái)積電、三星等頭部企業(yè)，還是比較落后。

在外部封鎖越來越嚴(yán)苛的當(dāng)下，國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)一天不能提供足夠先進(jìn)的設(shè)備，國內(nèi)晶圓廠就一天沒辦法生產(chǎn)足夠先進(jìn)的芯片。

看完課程之后，你就會(huì)對中國的半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)現(xiàn)狀有一定了解：

首先，中國半導(dǎo)體裝備的產(chǎn)業(yè)鏈很完整。擴(kuò)散、光刻、刻蝕、薄膜生長……半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的各種核心設(shè)備，我們都有布局。

然后，中國半導(dǎo)體整體落后國外1至2代，部分產(chǎn)品落后3代以上。

落后不要緊，偏科更要命。

雖然我國目前的水平還比不上美國、日本，但是產(chǎn)業(yè)的完整程度和它們比起來并不弱。

如何追趕？

如今，集成電路的工藝制程已經(jīng)越來越逼近物理極限，每前進(jìn)一小步都十分艱難。所以，對手的研究速度已經(jīng)相對放緩。

客觀來看，這是一個(gè)留給中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的窗口期，短暫又寶貴。

只要堅(jiān)持下去，遲早有一天能夠追上。

另一方面，美國的制裁就像一根彈簧：你強(qiáng)它就弱，你弱它就強(qiáng)。

一臺(tái)半導(dǎo)體設(shè)備，如果我們不能生產(chǎn)，制裁和封鎖就會(huì)如影隨形。如果我們有了，對方瞬間就會(huì)知趣地解除限制。

這也是ASML近期增加對大陸出貨量的原因。

我們已經(jīng)從事實(shí)上具備了相應(yīng)的光刻機(jī)生產(chǎn)能力，繼續(xù)實(shí)施出口管制措施已然毫無意義。

如今，擺在中國半導(dǎo)體裝備企業(yè)面前的問題只剩一個(gè)——如何盡快追趕先進(jìn)水平。

中國半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度和研發(fā)實(shí)力都很強(qiáng)，對于這方面我們不必過分擔(dān)心。

企業(yè)最缺的其實(shí)是機(jī)會(huì)。

半導(dǎo)體行業(yè)是絕對的重資產(chǎn)行業(yè)，晶圓廠在采購設(shè)備時(shí)必然會(huì)慎之又慎，肯定要在能力范圍內(nèi)，選擇業(yè)內(nèi)最尖端的技術(shù)。

所以，晶圓廠往往傾向于購買已成熟的國外設(shè)備，國產(chǎn)設(shè)備很難進(jìn)入采購名單。

臺(tái)積電、三星之類的大廠不買國產(chǎn)設(shè)備，國內(nèi)晶圓廠看了之后，大多數(shù)也會(huì)選擇求穩(wěn)，轉(zhuǎn)身去購買進(jìn)口設(shè)備。

因此，國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的市場占有率，即使在國內(nèi)市場上也不太好看。

這個(gè)現(xiàn)象帶來的負(fù)面影響非常嚴(yán)重。

如果國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備不被采購，就連投入生產(chǎn)的機(jī)會(huì)都沒有，自然也就沒有在實(shí)踐中快速改進(jìn)的機(jī)會(huì)。

雖然美國的封鎖給中國的半導(dǎo)體廠商提供了一些機(jī)會(huì)——受到禁令影響的中國晶圓廠很難再采購國外設(shè)備，只能選擇和國產(chǎn)廠商合作。

但是，這個(gè)比例仍然很低。

而且，一旦國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備開始有替代進(jìn)口的傾向了，外國巨頭就又會(huì)上門求合作。

他們的套路無外乎“我的產(chǎn)品便宜給你用，大家成立合資公司，你就不要自主研發(fā)了?！?

這樣的合作無疑是有誘惑的，畢竟自主研發(fā)既耗錢又耗時(shí)間，誰都想躺著掙錢。

如果產(chǎn)業(yè)鏈上下游不能形成合力，國產(chǎn)化替代可能又會(huì)半途而廢。

所以，各地在針對半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈招商的過程中，想依賴“砸錢”解決問題絕非易事，產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)和政策支持才是關(guān)鍵。

更重要的是加強(qiáng)部門間協(xié)調(diào)配合，完善產(chǎn)業(yè)政策工具配合機(jī)制，提升產(chǎn)業(yè)政策的實(shí)施效果。

正如前文所說，中國的半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈很完整，各個(gè)領(lǐng)域也都取得了一定突破，和國外的整體差距正在逐漸縮小。

光刻機(jī)救不了中國半導(dǎo)體，但是中國人的智慧和汗水可以。