最近60年來,從計算機(jī)電子管到現(xiàn)在的7納米器件,人類微觀加工的面積縮小了 一萬億分之一。半導(dǎo)體芯片前段微觀加工設(shè)備的創(chuàng)新和進(jìn)步是實(shí)現(xiàn)萬億倍縮小的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這是中微半導(dǎo)體董事長兼首席執(zhí)行官尹志堯在2018中國半導(dǎo)體材料和零部件創(chuàng)新發(fā)展大會上的一句感慨。隨著集成電路元件從"毫米級工藝""微米級工藝"向"納米級工藝"升級,微觀加工的精確度、均勻性、穩(wěn)定性和可靠程度成為了提高微觀器件產(chǎn)品生產(chǎn)成功率的關(guān)鍵。
半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)發(fā)展仍需扶持和幫助
在眾多半導(dǎo)體制造設(shè)備之中,發(fā)揮最為關(guān)鍵作用的設(shè)備有兩種,第一種是光刻機(jī),第二種是等離子刻蝕機(jī)。光刻機(jī)是生產(chǎn)大規(guī)模集成電路的核心設(shè)備,主要用于對涂有光刻膠的襯底進(jìn)行曝光,制造光學(xué)鏡頭和反光碗的要求極其苛刻。因此,光刻機(jī)的售價高于大型客機(jī)。在這方面,可以說荷蘭的ASML一家獨(dú)大。等離子體刻蝕也是當(dāng)今超大規(guī)模集成電路制造過程中的關(guān)鍵步驟。等離子刻蝕機(jī)通過表面的物理化學(xué)反應(yīng)將需去除的部分材料形成可揮發(fā)性的反應(yīng)生成物,再將其抽離反應(yīng)腔??涛g機(jī)要刻蝕各種不同的材料、不同的形狀,對不同的材料要有不同的選擇性,有上千種不同的刻蝕工藝。而且在刻蝕過程中,刻蝕精準(zhǔn)性、均勻度、穩(wěn)定性、選擇比、輸出量和刻蝕成本等多項(xiàng)指標(biāo)均需滿足條件,才能達(dá)到指定的生產(chǎn)效率。目前國際上微觀加工的三大工藝設(shè)備公司:應(yīng)用材料公司,Lam Research和東京電子公司都是從刻蝕設(shè)備起家的。
我國等離子刻蝕機(jī)也有幾個公司在開發(fā)。其中,中微半導(dǎo)體設(shè)備公司的進(jìn)展是個亮點(diǎn)。目前,中微開發(fā)的電容性等離子刻蝕機(jī)和電感性等離子體刻蝕機(jī)在性能和性價比上都進(jìn)入國際三強(qiáng)。尹志堯介紹,在國內(nèi),中微半導(dǎo)體的高端設(shè)備產(chǎn)品已在逐步取代國外設(shè)備,市場占有率在步步提高。中微刻蝕機(jī)已進(jìn)入國際最先進(jìn)的7nm生產(chǎn)線,并核準(zhǔn)了5nm器件的刻蝕應(yīng)用,介質(zhì)刻蝕市場占有率位列第三。美國VLSI Research曾公布過一份全球半導(dǎo)體設(shè)備"客戶滿意度"評比,中微被評為第三位,僅次于荷蘭ASML和一家國外公司。
中微的進(jìn)步確實(shí)在一定程度上,顯示了我國設(shè)備向前邁進(jìn)的步伐。但是,尹志堯強(qiáng)調(diào),我國集成電路產(chǎn)業(yè)仍然需要扶持和幫助。"必須有政府的大力推動,在低成本資金、研發(fā)資助以及相關(guān)政策的支持下,企業(yè)才能面對發(fā)展中的主要矛盾,實(shí)現(xiàn)高速發(fā)展。"尹志堯說。
多方面不對稱競爭掣肘產(chǎn)業(yè)
什么是我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要矛盾?尹志堯認(rèn)為,對于我國集成電路制造和裝備產(chǎn)業(yè)來說,最主要的發(fā)展矛盾是"不對稱競爭"。這個"不對稱競爭"反映在多個方面。一是,公司規(guī)模的不對稱。尹志堯表示,國內(nèi)設(shè)備廠商如春筍般生長,整個市場局面類似于"春秋戰(zhàn)國時期",各個公司的規(guī)模不對等,甚至有著10~30倍的巨大差異。二是,市場占有率不對稱。三是,國內(nèi)外市場不對稱。四是,準(zhǔn)入門檻不對稱。五是,人才資源不對稱。六是,研發(fā)經(jīng)費(fèi)不對稱。尹志堯表示,我國集成電路制造和設(shè)備公司的研發(fā)經(jīng)費(fèi),不到國外領(lǐng)先的同類公司的10%,甚至5%。而且技術(shù)又差了三代,如果不增加研發(fā)費(fèi)用,趕超幾乎是不可能的。國際大公司以比我國小公司10到30倍的研發(fā)經(jīng)費(fèi),保持他們的競爭優(yōu)勢。研發(fā)經(jīng)費(fèi)的嚴(yán)重短缺,使得我國的公司面臨著"神仙都難以趕上去"的挑戰(zhàn)。除此之外,專利占有率不對稱、稅收不對稱、創(chuàng)業(yè)發(fā)展環(huán)境不對稱都將加劇我國集成電路發(fā)展矛盾。
尹志堯表示,集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展就像一個鼎,這個鼎需要三大支柱,分別是資金、人才以及政策。
資金包括股本金投入、長期低息貸款和政府的研發(fā)資助;人才包括吸引國外人才、培養(yǎng)國內(nèi)人才、識別和支持領(lǐng)軍人才;政策包括投融資政策、所得稅政策、進(jìn)出口政策、勞動法政策、員工期權(quán)激勵政策、本土化政策和上市政策等。我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形勢是大好的,但圍繞著"主要矛盾",產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還存在"七大問題"。
"七大問題"有待破解
尹志堯表示,"七大問題"的首要問題,是目前我國集成電路產(chǎn)業(yè)"資金一頭大,人才和政策升級跟不上"。隨著我國對集成電路的發(fā)展越發(fā)重視,相關(guān)投入資金也逐漸加大,但是,發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)的政策還尚未完善,人才和技術(shù)不到位,一些項(xiàng)目已經(jīng)產(chǎn)生了推遲的現(xiàn)象,制約了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
第二大問題,尹志堯表示,投資芯片生產(chǎn)線一頭大,設(shè)備、材料的資本投入較少。本來設(shè)計、制造和設(shè)備材料產(chǎn)業(yè)的投資,應(yīng)以20∶60∶20的比例為好。但現(xiàn)在的90%的資金都投入了芯片生產(chǎn)線,設(shè)備和材料的投資不到5%。尹志堯認(rèn)為,目前整個生態(tài)對于設(shè)備和材料領(lǐng)域不夠重視。想要推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展,芯片生產(chǎn)確實(shí)是"大頭",但是芯片生產(chǎn)線上70%~80%的資金都是用于購買設(shè)備和材料。據(jù)了解,我國產(chǎn)業(yè)所使用的材料和設(shè)備進(jìn)口產(chǎn)品占有率依舊很高。"錢都流到了國外,75%以上的技術(shù)和設(shè)備并沒有掌握在自己手里。這樣的發(fā)展模式,就像在沙灘上建筑的大樓,是沒有根基的。"尹志堯說。
第三大問題,在投入的資金結(jié)構(gòu)上,股本金一頭大,缺乏低息貸款以及研發(fā)資助。尹志堯表示,全世界最大的芯片晶圓廠,并沒有很多股本金投入,每年都會有30億~40億美元的貸款,利息只有1.5%。這種低成本投資推動了這個企業(yè)發(fā)展為"全世界第一的晶圓廠"。因此,尹志堯認(rèn)為,低息貸款模式是我國集成電路發(fā)展可以借鑒的方法之一。另外,企業(yè)光靠自己單打獨(dú)斗,靠賺來的、有限的資金支撐研發(fā),即使50%的收入投入研發(fā),也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。政府通過專項(xiàng)資助支持企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi),在企業(yè)規(guī)模小的階段是至關(guān)重要的。
第四大問題,要正確認(rèn)識研發(fā)樣機(jī)和生產(chǎn)線上使用的設(shè)備的根本區(qū)別,開發(fā)和向客戶提供可靠、穩(wěn)定、好用、高效和廉價的設(shè)備。很多公司開發(fā)實(shí)驗(yàn)室樣機(jī),但終究沒造出可靠、好用的生產(chǎn)設(shè)備。其實(shí),開發(fā)出研發(fā)樣機(jī),只是完成了設(shè)備產(chǎn)品開發(fā)的10%。尹志堯表示,幾百個材料供應(yīng)廠商,成千上萬的零部件,做到按時供應(yīng)、無缺陷、低成本、有效的售后服務(wù),同樣具有極大的挑戰(zhàn)性。
第五大問題,要著重開發(fā)"卡脖子"的關(guān)鍵部件。尹志堯表示,一些"卡脖子"的關(guān)鍵部件國產(chǎn)化還未得到充分的重視和積極的開發(fā)。"這是我國集成電路發(fā)展不得不去面對的問題,必須有盡快的突破。"尹志堯說。
第六大問題,真正重視知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)問題。尹志堯表示,中微半導(dǎo)體在知識產(chǎn)權(quán)上,建立了一套嚴(yán)格的管理制度:每個參加公司的員工必須簽署嚴(yán)格的保密協(xié)議,不從原公司帶來任何技術(shù)資料和信息;對于對手的三千多個專利進(jìn)行了詳盡的分析,清楚地了解到什么是不可逾越的,什么是無效的;自主開發(fā)的技術(shù)和設(shè)備必須有獨(dú)到的創(chuàng)新,申請了上千個專利來保護(hù)自己的知識產(chǎn)權(quán);對于對手可能發(fā)動的知識產(chǎn)權(quán)訴訟,必須做好充分的準(zhǔn)備。
第七大問題,中微從建立公司伊始,就采取了全員持股的期權(quán)激勵制度。每一級管理層和員工的期權(quán)級差是20%,是一個極其扁平的結(jié)構(gòu)。尹志堯認(rèn)為,員工期權(quán)激勵和全員持股是高科技企業(yè)發(fā)展的生命線。"中國有句古話,有錢的出錢,有力的出力。投資商以投入資本,獲得公司股權(quán);員工和管理層以勞動和創(chuàng)新獲得公司期權(quán)。期權(quán)會徹底改變員工的雇傭觀念,提升員工的主人翁感,激勵員工更好地為企業(yè)工作。期權(quán)的階梯式行權(quán)和行了權(quán)的股權(quán)階梯式出售,又有鎖定作用,使員工能長期、穩(wěn)定地為公司工作。"尹志堯說。
國際上很多成功的高科技企業(yè)都采用全員持股期權(quán)激勵制度,這證明了該辦法的實(shí)踐性,它足可以將公司管理層、企業(yè)員工的利益和企業(yè)的長期發(fā)展綁定,最大程度地激發(fā)積極性和主人翁精神。(記者 顧鴻儒)
轉(zhuǎn)自:中國電子報
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