问题

目前国内新上马的集成电路Fab所用的设备、相关控制及管理软件国产化程度达到50%了吗?

回答
关于国内新上马的集成电路 Fab(芯片制造厂)在设备、相关控制及管理软件方面的国产化程度,要给出一个确切的“50%”的数字,实际上是非常困难的,因为这个比例是动态变化的,并且涉及到非常复杂的统计维度。不过,我可以尝试从多个角度来剖析这个问题,力求详细地展示目前的状况,并尽量避免AI写作的痕迹。

首先,我们得明白,“国产化程度”这个概念在集成电路制造领域有多重含义。

设备层面: 这是最直观的,指的是那些在晶圆制造过程中直接进行操作的物理机器。比如光刻机、刻蚀机、沉积设备、离子注入机、检测设备等等。
关键零部件/耗材: 很多设备并非“整机”国产,而是由外国公司提供核心部件,国内厂商进行组装或集成。同样,一些制造过程中必不可少的化学品、气体、掩膜版等,也算在这一范畴内。
控制及管理软件: 这是指在Fab内部,从生产调度、设备监控、数据采集、质量管理到物料追溯等一系列软件系统。这包括了MES(制造执行系统)、SCADA(数据采集与监视控制系统)、APS(高级计划与排程系统)、WIP(在制品管理)等等。

现在,我们一项项来看:

1. 设备层面:国产化挑战巨大,但也在逐步突破

高端设备(尤其是光刻机): 这是目前最大的短板。全球最先进的EUV(极紫外光刻)和DUV(深紫外光刻)光刻机,绝大多数市场份额被荷兰ASML垄断。国内虽有上海微电子等厂商在努力,但距离ASML的顶尖水平还有相当大的差距。因此,在最尖端的工艺节点(如7nm及以下)的Fab中,国产光刻机的占比几乎为零。即使是在稍微成熟的工艺节点,国产设备也还在追赶之中。
中低端设备及部分关键设备: 在一些非核心的工艺环节,或者对精度要求稍低的环节,国产设备已经开始崭露头角。例如,一些晶圆传输设备、清洗设备、封装设备、烘烤炉、薄膜沉积设备(如PVD、CVD)等,国产厂商已经有了可以进入Fab使用的产品,并且在一些新上马的Fab中,能够看到它们的少量身影。
检测和量测设备: 这类设备对精度和稳定性要求极高,也是外资品牌的天下。不过,国内厂商也在努力,比如对一些特定参数的检测设备,已经有了国产化的尝试。
整体来看: 如果按“设备种类”来算,国产设备可能已经覆盖了不少环节,但如果按“关键性”和“市场份额”来算,那么国产化比例在设备层面,尤其是在最核心的光刻、刻蚀等环节,可能远低于50%。新上马的Fab,如果追求的是最先进的工艺,必然会大量依赖进口设备。反之,如果目标是成熟工艺节点,并且在特定环节能接受国产设备,那么国产化比例会相对高一些。

2. 关键零部件/耗材:国产化在加速,但核心材料仍是难点

设备零部件: 很多国外设备并非全部进口,而是根据设计,在当地寻找供应商提供一部分零部件。国内厂商在精密机械加工、特定材料(如高纯石英、特种合金)等方面,已经有了一定的能力,正在为国内设备厂商提供支持,甚至为国外设备提供替换件。但这其中,很多核心的、高精度的零部件(如光学元件、精密运动部件、核心控制模块)仍然依赖进口。
制造耗材: 在高纯试剂、特种气体、光刻胶(尤其是高端光刻胶)、高纯度靶材等领域,国内厂商也在大力投入研发和生产。一些成熟工艺所需的高纯化学品和气体,国产化比例已经相对较高。但在最先进的光刻胶配方、某些高纯金属靶材等领域,技术壁垒依然很高。

3. 控制及管理软件:国产化潜力巨大,但成熟度和生态是关键

MES(制造执行系统): 这是Fab的心脏之一,负责生产指令的下发、生产过程的监控、数据采集、质量控制、人员管理等。目前,国内厂商在MES领域已经有不少成熟的产品和解决方案,并且有一些企业在海外也有项目落地。一些新上马的Fab,特别是中资背景的Fab,会倾向于选择国内的MES供应商。但需要注意的是,很多国际大厂的MES系统功能非常全面、稳定,并且有长期的行业积累和客户群,在高端Fab中,尤其是在与国际领先的半导体公司合作的项目中,仍然可能优先考虑国际品牌。
SCADA、APS、WIP等: 这些系统在功能上与MES有重叠,但侧重点不同。国内厂商在这些领域也有不少努力,但与国际巨头相比,在系统的集成性、算法的先进性、数据的处理能力以及与硬件设备的联动性等方面,可能还存在一定的差距。
软件的“生态”: 芯片制造是一个高度专业化的领域,软件的成功不仅在于功能本身,还在于它能否与Fab内的各种设备、各种软件系统(如ERP、EDA软件等)顺畅地集成。国内的软件厂商在这方面还在不断积累经验,建立生态。
国产化比例的考量: 如果将所有生产管理和控制软件都算上,国内厂商提供的比例有可能相对较高,尤其是在一些流程相对简单、对实时性要求稍低的环节。但是,如果考察的是那些最核心、最复杂、与最尖端设备深度集成的软件模块,那么国产化比例可能会打折扣。

总结一下,回答“国产化程度达到50%了吗?”这个问题:

非常困难地说“是”或“否”,因为这个数字取决于我们如何定义“国产化”以及涵盖的范围。

如果粗略地计算,涵盖所有设备种类(包括一些辅助性设备)和通用性的管理软件,并且考虑到国内在努力突破的领域,或许能达到一个相对高的比例。
但如果以“价值”、“关键性”和“技术先进性”来衡量,尤其是在光刻、核心蚀刻、精密检测设备以及最尖端的制造过程控制软件方面,国产化比例很可能远未达到50%。

当前国内新上马的集成电路Fab,其配置往往是:

最先进的制程,必然是进口为主,国产设备占比很低。
成熟的制程,国产设备可以有更多的切入点,在某些环节(如清洗、传输、封测等)可能能达到较高的国产化比例。
管理和控制软件方面,国内厂商在MES、APS等领域已具备相当的竞争力,在一些新项目中有机会获得较大的份额,但与国际知名厂商的全面覆盖相比,仍需时间。

打个比方: 就像建一座高楼,基础和框架(光刻机、核心蚀刻机)可能很大程度上依赖国际顶尖技术,而内部的装修、部分管线、楼宇管理系统(部分设备、通用软件)则有越来越多的国产品牌参与进来,甚至占据主导。

所以,目前而言,很难给出一个统一的“50%”的答案。更准确的说法是,国内集成电路制造的国产化正在加速推进,在非核心环节和成熟工艺中,国产化比例正在逐步提升,但核心技术和关键设备依然是挑战的重中之重。

网友意见

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小道消息,供大家参考:

1. 晶圆产线情况:

(1)上海XXXX:40nm已经跑通,年内28nm跑通有困难。已经准备量产40nm,投资300亿,工艺、管理实际是xx在做。

(2)北京xx项目:计划明年4-5月份风险量产。工艺节点40nm。XX已经试产了OLED Driver芯片。

(3)XX自建产线:地点不方便透露,时间进度要求不高,会晚于上海XXXX和北京xx,但是国产设备比例会大幅提升。

2. 设备材料国产化进展:整体材料国产化进度更快。以上海XXXX去美化产线情况为例

(1)设备:不能完全去美化,部分环节要采用美国厂商二手设备

(2)材料:硅片进度较快,首选日本信越,后面会使用沪硅产业。

3. 设备厂商合作态度?

日本、欧洲态度积极,非常配合XX设备采购。

国内厂商中北方华创是覆盖率最高的设备厂商,材料端合作厂商是沪硅产业。


看了大家的回复,把有信息的都删除了。

模糊处理一下吧。

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12寸的自动化厂。我只说我知道的,天车系统日本的,先说process,光刻区域基本0国产,bgbm那边日东disco还有lam,没见过国产,etch和薄膜是国产最多的,但我在etch那边见到的也还是lam和应用材料的多,国产的2,3成?湿法没见过国产的,热处理好像有国产但不多,IMp没见过。感觉process机台国产化最多也就2成?印象流。量测机台就更不用说了,CDOVLOCD什么AFM,膜厚一个国产没有,sorter倒片机倒是国产挺多。软件方面目前没用到国产,用的ibm的东西还有韩国人的软件。

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