最近60年來，從計算機電子管到現在的7納米器件，人類微觀加工的面積縮小了 一萬億分之一。半導體芯片前段微觀加工設備的創新和進步是實現萬億倍縮小的關鍵環節。這是中微半導體董事長兼首席執行官尹志堯在2018中國半導體材料和零部件創新發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、穩定性和可靠程度成為了提高微觀器件產品生產成功率的關鍵。
半導體設備業發展仍需扶持和幫助
在眾多半導體制造設備之中，發揮最為關鍵作用的設備有兩種，第一種是光刻機，第二種是等離子刻蝕機。光刻機是生產大規模集成電路的核心設備，主要用於對塗有光刻膠的襯底進行曝光，製造光學鏡頭和反光碗的要求極其苛刻。因此，光刻機的售價高於大型客機。在這方面，可以說荷蘭的ASML一家獨大。
等離子體刻蝕也是當今超大規模集成電路製造過程中的關鍵步驟。
等離子刻蝕機通過表面的物理化學反應將需去除的部分材料形成可揮發性的反應生成物，再將其抽離反應腔。
刻蝕機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，刻蝕精準性、均勻度、穩定性、選擇比、輸出量和刻蝕成本等多項指標均需滿足條件，才能達到指定的生產效率。目前國際上微觀加工的三大工藝設備公司：應用材料公司，Lam Research和東京電子公司都是從刻蝕設備起家的。
我國等離子刻蝕機也有幾個公司在開發。其中，中微半導體設備公司的進展是個亮點。目前，中微開發的電容性等離子刻蝕機和電感性等離子體刻蝕機在性能和性價比上都進入國際三強。
尹志堯介紹，在國內，中微半導體的高端設備產品已在逐步取代國外設備，市場佔有率在步步提高。中微刻蝕機已進入國際最先進的7nm生產線，並核准了5nm器件的刻蝕應用，介質刻蝕市場佔有率位列第三。美國VLSI Research曾公佈過一份全球半導體設備“客戶滿意度”評比，中微被評為第三位，僅次於荷蘭ASML和一家國外公司。
中微的進步確實在一定程度上，顯示了我國設備向前邁進的步伐。但是，尹志堯強調，我國集成電路產業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、研發資助以及相關政策的支持下，企業才能面對發展中的主要矛盾，實現高速發展。”尹志堯說。
多方面不對稱競爭掣肘產業
什麼是我國集成電路產業發展的主要矛盾？
尹志堯認為，對於我國集成電路製造和裝備產業來說，最主要的發展矛盾是“不對稱競爭”。這個“不對稱競爭”反映在多個方面。
一是公司規模的不對稱。尹志堯表示，國內設備廠商如春筍般生長，整個市場局面類似於“春秋戰國時期”，各個公司的規模不對等，甚至有著10~30倍的巨大差異；二是市場佔有率不對稱；三是國內外市場不對稱；四是准入門檻不對稱；五是，人才資源不對稱；六是研發經費不對稱。
尹志堯表示，我國集成電路製造和設備公司的研發經費，不到國外領先的同類公司的10%，甚至5%。而且技術又差了三代，如果不增加研發費用，趕超幾乎是不可能的。國際大公司以比我國小公司10到30倍的研發經費，保持他們的競爭優勢。
研發經費的嚴重短缺，使得我國的公司面臨著“神仙都難以趕上去”的挑戰。除此之外，專利佔有率不對稱、稅收不對稱、創業發展環境不對稱都將加劇我國集成電路發展矛盾。
尹志堯表示，集成電路產業的發展就像一個鼎，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資助；人才包括吸引國外人才、培養國內人才、識別和支持領軍人才；政策包括投融資政策、所得稅政策、進出口政策、勞動法政策、員工期權激勵政策、本土化政策和上市政策等。我國集成電路產業的發展形勢是大好的，但圍繞著“主要矛盾”，產業的發展還存在“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業“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展越發重視，相關投入資金也逐漸加大，但是，發展高科技產業的政策還尚未完善，人才和技術不到位，一些項目已經產生了推遲的現象，制約了產業的發展。
第二大問題，尹志堯表示，投資芯片生產線一頭大，設備、材料的資本投入較少。本來設計、製造和設備材料產業的投資，應以20∶60∶20的比例為好。但現在的90%的資金都投入了芯片生產線，設備和材料的投資不到5%。尹志堯認為，目前整個生態對於設備和材料領域不夠重視。想要推動產業發展，芯片生產確實是“大頭”，但是芯片生產線上70%~80%的資金都是用於購買設備和材料。
據瞭解，我國產業所使用的材料和設備進口產品佔有率依舊很高。“錢都流到了國外，75%以上的技術和設備並沒有掌握在自己手裡。這樣的發展模式，就像在沙灘上建築的大樓，是沒有根基的。”尹志堯說。
第三大問題，在投入的資金結構上，股本金一頭大，缺乏低息貸款以及研發資助。尹志堯表示，全世界最大的芯片晶圓廠，並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發展為“全世界第一的晶圓廠”。
因此，尹志堯認為，低息貸款模式是我國集成電路發展可以借鑑的方法之一。另外，企業光靠自己單打獨鬥，靠賺來的、有限的資金支撐研發，即使50%的收入投入研發，也是遠遠不夠的。政府通過專項資助支持企業研發經費，在企業規模小的階段是至關重要的。
第四大問題，要正確認識研發樣機和生產線上使用的設備的根本區別，開發和向客戶提供可靠、穩定、好用、高效和廉價的設備。很多公司開發實驗室樣機，但終究沒造出可靠、好用的生產設備。
其實，開發出研發樣機，只是完成了設備產品開發的10%。尹志堯表示，幾百個材料供應廠商，成千上萬的零部件，做到按時供應、無缺陷、低成本、有效的售後服務，同樣具有極大的挑戰性。
第五大問題，要著重開發“卡脖子”的關鍵部件。尹志堯表示，一些“卡脖子”的關鍵部件國產化還未得到充分的重視和積極的開發。“這是我國集成電路發展不得不去面對的問題，必須有儘快的突破。”尹志堯說。
第六大問題，真正重視知識產權保護問題。尹志堯表示，中微半導體在知識產權上，建立了一套嚴格的管理制度：每個參加公司的員工必須簽署嚴格的保密協議，不從原公司帶來任何技術資料和信息；對於對手的三千多個專利進行了詳盡的分析，清楚地瞭解到什麼是不可逾越的，什麼是無效的；自主開發的技術和設備必須有獨到的創新，申請了上千個專利來保護自己的知識產權；對於對手可能發動的知識產權訴訟，必須做好充分的準備。
第七大問題，中微從建立公司伊始，就採取了全員持股的期權激勵制度。每一級管理層和員工的期權級差是20%，是一個極其扁平的結構。尹志堯認為，員工期權激勵和全員持股是高科技企業發展的生命線。
“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；員工和管理層以勞動和創新獲得公司期權。期權會徹底改變員工的僱傭觀念，提升員工的主人翁感，激勵員工更好地為企業工作。期權的階梯式行權和行了權的股權階梯式出售，又有鎖定作用，使員工能長期、穩定地為公司工作。”尹志堯說。
國際上很多成功的高科技企業都採用全員持股期權激勵制度，這證明了該辦法的實踐性，它足可以將公司管理層、企業員工的利益和企業的長期發展綁定，最大程度地激發積極性和主人翁精神。（顧鴻儒）
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