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中国光刻设备将打破国外垄断？

2016-11-03 10:23:00 来源: 互联网

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中国芯片制造业高端装备一直以来依赖国外进口，尤其是高端光刻设备受到西方封锁，有钱也买不到，或是毫无竞价权，国内进口集成电路装备采购每年达数十亿美元。在高新区的合肥芯碁微电子装备有限公司，正在通过自主创新，改变这种现况。

据介绍，合肥芯碁微电子装备有限公司主要经营微电子高端装备研发、制造、技术服务。公司技术团队是以曾承接国家02重大科技专项《130—65nm制版光刻设备及产业化》项目核心人员为基础，结合国内外业界精英组成，60%以上硕博士。团队骨干均为国内首创激光直写光刻设备、激光曝光设备的核心骨干成员。

“有别于传统的创新，我们是完全自主知识产权，用在集成电路制造领域的核心装备，目标是取代进口。”合肥芯碁微电子装备有限公司相关负责人介绍说，即将投产的激光直写光刻机、双台面激光曝光机，均为进口替代产品。

其中，该公司的MLL及LDW系列光刻设备是国内目前唯一可以替代进口的半导体光刻设备，已有38所、771所、中科大微纳米中心、11所、13所、半导体所、华中科大等客户购买使用。需求逐步增长，现在每年约30台套。LDI激光曝光机系列是国内目前与以色列奥宝(垄断全球75%市场在中国去年销售台220台)直接竞争的产品。QS系列检测设备，现有客户中芯国际、13所、43所、西南所等，计划项目投产后第二年销售合计20台，销售收入约3000万元。

此外，集成电路产业是国家重点支持和发展的战略性产业，高端装备制造业更是工业4.0及中国制造2025发展重点趋势，芯碁微电子装备正是为集成电路产业提供自主高端装备的高科技企业，是各级政府重点支持的新兴产业。

合肥芯碁微电子装备有限公司相关负责人认为，核心高端装备业的进口制约导致我国集成电路产业和国防军工产业面临巨大的战略安全威胁。芯碁微电子装备正是以保障国家经济与产业安全为己任，志存高远，力争尽快成长为中国微电子装备业的领导企业。

想法是美好的，但我们也要证实和国外厂商的差距。

中国半导体设备面临的四大挑战

中国国内已经形成完备的半导体设备产业，在封测和LED设备领域，国产替代化比例逐渐升高；但在技术要求苛刻的晶圆制造领域，目前还主要依赖进口设备。

高端制造设备的乏力与中国高速增长的市场需求不相匹配，2015年中国大陆半导体设备市场需求约49亿美元，占全球市场14%，而2015年中国国内前十大半导体设备厂商的销售额约为38亿RMB，占全球半导体设备市场份额不足2%，基本处于可忽略的境地，国产半导体设备的尴尬处境急需转变。中国半导体设备产业也正经历着“四大挑战”。

中国半导体设备的关键零部件受制于人

以光刻机为例，光刻机中的核心镜头部件主要来源于日本的NIKON、德国的Zessi，现实情况，美日的盟国既可以购买高科技半导体产品，也可以购买高科技半导体设备及核心零部件。

一直以来，美国等发达国家对中国高端技术的引进都保持封锁态度，中国等非盟国团体虽然可以购买设备和技术，但最先进的技术设备都会被列入禁运名单，一般只会允许落后两代左右的技术登陆，核心技术及关键零部件进口难度可想而知。

短期内，核心部件技术突破并不现实，那么通过外交干涉来解决核心部件进口问题将成为关键，如何处理中美、中日等复杂的国际关系是摆在中国政府面前的一大挑战。

巨头垄断，设备推广面临挑战

相对于国产光刻机的步履维艰，国产氧化炉、刻蚀机与薄膜沉积设备已初现活力，国产设备正逐渐打入中芯国际、华力微电子、三安光电、武汉新芯等大陆一线厂商。

七星电子的12英寸立式氧化炉，工艺覆盖90~28nm,已通过生产线验证并进入产业化阶段,目前实现销售10台（包括2台中芯国际B2的28nm氧化炉）；北方微电子在LED和MEMS领域刻蚀机市场，以及先进封测领域的PVD市场，国内占有率已超过50%，领先海外竞争对手；中微半导体的电介质刻蚀设备、TSV刻蚀设备也已走出国门。

然而整体来看，全球半导体设备由寡头垄断已久的局面仍未改变，在大陆政策与资金等多方面资源的强力支持下，国产半导体设备将继续挑战提升在大陆及国际市场的渗透率。

出货量少，产线机台验证低效

一台设备从研发到样机进厂验证，出厂前需要经过大量晶片的工艺实验，机台在这个过程中多次重复并不断改型优化，最后在测算平均无故障时间达标后方能定型。

如此高昂的工艺试验线费用，设备企业在没有出货量的保障下是负担不起的。为此大陆更多的是对下游制造企业进行补贴，由制造企业的产线来帮助设备企业进行机台试验，这就意味着当制造企业满负荷运转的情况下，还需要另外抽出人员、精力来进行机台试验，而这些对于制造厂的产能是没有贡献的，制造企业的积极性未能调动起来，导致产线机台验证效率较低。

厂商技术分散，未形成集聚效应

例如，在薄膜沉积设备方面，中国有北方微电子、七星华创、中微半导体、拓荆、理想、中科院沈阳科学仪器研制中心等企业和研究所进行相关技术开发。表面上看，各企业多点开花，实际情况则面临技术分散，大家都只顾做自己的，技术彼此屏蔽，最终有可能上升到恶性竞争态势。

中国半导体设备产业的发展需要各设备企业互相协同，形成合力，这一点可以多向制造、封测产业学习，兼并重组是形成规模效应的重要方式。