上周,在一场国内半导体设备行业活动上,上海积塔半导体的总工程师李晋湘表示,经过多年努力,国产设备在光刻机领域已经取得显著进展,但事实上,要实现一款设备从研发完成到在芯片生产线上大规模投入使用,保证芯片制造的良率,还需要经历一段漫长的过程。

积塔是一家国内知名特色工艺晶圆厂,中芯国际创始人张汝京目前担任其执行董事。李晋湘自己早年曾从事半导体设备的研发和制造,后来又投身晶圆厂负责芯片生产,对于设备在生产中的实际应用颇有发言权,他在当天演讲中坦率地指出国产设备目前存在的一些短板。

在芯片大规模生产线上,目前还没有一台国产光刻机投入使用,大部分仍在科研阶段。至于网上讨论的已经量产的国产光刻机,它们属于后端封装,而不是前端制造。

良率是晶圆厂的生命线。如果良率不达标,企业生产的越多、亏损就越多,就无法生存。相应的,国产设备在效率、稳定性和满足特色工艺需求等方面都需要尽快弥补差距。晶圆厂从海外厂商买来价格上十亿元的光刻机,速度非常快,但其他环节的国产设备如果跟不上,就会造成极大的浪费。

由于某些设备数量较少且技术难度较高,许多国内设备商最初出于经济效益的考虑,不愿意生产这些设备。然而,海外竞争对手已经采取了一种名为“打包销售”的策略,即通过购买大量技术难度较高的小众设备,迫使购买方同时也购买技术难度较低的设备。这种策略使得即使国内晶圆厂想要使用国产设备,也难以避免购买海外竞争对手的产品。

由于缺乏系统培训教材,ASML的光刻机培训教材时长达到500小时以上。这些教材主要涵盖了基础原理以及如何使用方面的内容。然而,国内设备说明书过于简单,在没有大量工程师掌握和使用的情况下,很难打开市场。

虽然在现场提了很多尖锐的问题,李晋湘结束发言回到座位上后,立马被数十个希望加联系方式的观众团团围住。由于嘉宾席位在会场的正前方中间位置,一拥而上的人群一度影响了论坛的正常进行,无奈之下,李晋湘的私人助理一边高举展示微信二维码的手机,一边将众人引至会场一侧的角落,才解了围。

设备商们获得国内一家主流晶圆厂总工程师的认可无疑会增加赢得订单的几率,而投资人则需要判断具体某家设备公司的产品“行还是不行”,晶圆大厂的技术负责人显然是再合适不过的咨询对象。李晋湘的助理后来向《晚点财经》透露,当天众多的好友申请记录里,设备商和投资人差不多各占了一半。

李晋湘出席的这场活动全称叫中国半导体设备年会,由中国电子专用设备工业协会主办,每年一次。以往大多从国内某地挑一家星级酒店,业内大佬们齐聚一堂,做些技术和行业趋势的研讨交流。从去年的第十届开始,在论坛之外新增了展览环节,办会定点也开始固定设置在无锡太湖国际博览中心。

今年展会的热度比去年明显更高。在展会入口处的共享充电宝柜机几乎一直处于“借空”的状态。主办方安排就餐的自助餐厅从服务员到菜品再到座位都明显“供应不足”。有些参展商按照之前参与更大规模活动的经验准备产品手册数量,但仅一天就被领完。年会的主论坛现场布置了超过1000个座位,依然座无虚席,不少观众只能站在会场两侧和最后的通道。一位参会的机构投资人表示,在半导体行业周期下行的大背景下,目前只看设备和零部件这一个领域。

根据主办方公布的数据,今年共有389家企业参展,展示面积超过2.8万平方米,是去年的2.7倍和3.5倍。活动期间现场达成的意向成交额至少有26.5亿元。一位前来招商的某产业园区工作人员告诉《晚点财经》,即使之前已经考虑到去年疫情影响导致人流量较少,今年咨询和有迁址意向的厂商数量依然大超预期。

活动规模的变化直观反映出行业的热度和关注度与日俱增。这一切根源都来自半导体设备本身过于重要,而中国厂商在该领域的短板又过于明显。

中微公司董事长尹志尧在同场论坛的演讲中表示,从2019年至今,美国政府已经出台了16条用于限制中国集成电路发展的措施。几乎每一条都是在拿设备做文章,意图让中国大陆的芯片制程至少落后海外5代差距。而之所以这么做,是因为数码产业的倒金字塔结构,由产值规模最小的半导体设备(以及零部件、材料)作为最底部、最重要的支撑。

中国已经是全球最大的半导体设备市场,但还没有一家国产设备公司营收可以排进全球前十五。整个芯片产业链的各个环节中,中国大陆在芯片设计、晶圆代工和封装测试环节占全球产值比重分别可以达到 20%、10% 和 30%,但设备和耗材的产值占比还不到 5%。而美国和其拉拢的日本、荷兰加在一起,至今仍占据国内 85% 的半导体设备供应。