一睹芯片8寸线设备，ICITS 2022回顾

来源:芯世相发布时间:2022-08-251054浏览

2019年下半年开始，8寸晶圆产能开始吃紧，MCU、PMIC等成熟制程芯片接连遭遇紧缺，并在之后的一两年里持续吃紧，一片难求，看不到缓解。特别是需求爆发式增长的车用领域，大部分汽车芯片在8寸晶圆厂制造。到目前为止，汽车芯片仍然面临短缺瓶颈。
自2018年开始，中国大陆在8寸晶圆上的产能一直处于世界首位，根据国际半导体产业协会（SEMI）的数据，今年中国大陆市场份额预计达到21%，依旧位列世界第一。近日，美国总统拜登签署的芯片法案进一步限制了中国半导体制造环节，半导体设备是中国半导体产业的重要支撑，也是半导体产业链薄弱的环节，法案以及接下来将要组建的Chip4联盟对于中国半导体产业来说，充满挑战。

8月24日，ICITS 2022-芯片8寸线设备零距离直播聚焦半导体制造行业，邀请到在芯片制造领域拥有近30年经验的嘉宾——上海莫莉电子科技有限公司创始人曹建国，来分享中国晶圆厂的建造历史，带我们近距离接触8寸晶圆制造相关的设备。
本次直播所设场地位于厂房之中，这里面摆放着一群“有故事”的半导体设备们，它们可以组建一条8寸晶圆生产线，被翻新后未来会投入使用。
江苏苏通华特半导体股份有限公司董事长薛斌在开场致辞中对去年年底新成立的江苏省产业技术研究院集成电路工艺技术研究所进行了简单的介绍。

江苏苏通华特半导体股份有限公司董事长薛斌作致辞
他透露，集成电路工艺技术研究所借8寸晶圆制造线作为先导，研究建立一个既有核心知识产权，又有制造能力的工业结合体。希望孵化、服务数以百计甚至千计的IC设计企业，形成千亿产业规模。
镜头一转，曹建国与芯片超人创始人花姐已站在这些8寸线设备跟前。本次直播的重点便是近距离接触制造线的相关设备，并对一些关键环节中应用的设备进行讲解。

曹建国与芯片超人创始人花姐讲解设备
时间拉回1994年，彼时中国大陆集成电路的产量和销售额分别只占全球市场的0.3%和0.2%，规模之小，只相当于台积电一家企业的三成。而当时中国大陆的晶圆制造水平停留在4至5寸晶圆，在技术上远落后于美国、日本。
近30年获得的快速发展，离不开1995年启动的“909”工程——这个堪称我国自主创新路上难得的实践，这个“砸锅卖铁”也要将半导体产业发展起来的决心，让如今的中国半导体产业插上了翅膀，飞向了原本遥望的队列中。
本次主讲人曹建国于1995年入行，已有近30年的从业经验，曾参与不少国内外6寸及8寸生产线的建设和设备导入及维护管理工作。他对面前这些设备如数家珍，直播中所展示的20多种，上百台设备有相当一部分的设备检修工作由他完成。
半导体制造环节极度复杂，大致分为晶圆加工、氧化、光刻、刻蚀、薄膜沉积、金属互连、测试及封装这八大部分，所涉及到的细分步骤繁多，制造设备种类也大有不同。
曹建国根据半导体制造流程对所使用的设备进行了介绍，并对一些关键环节如扩散、光刻、刻蚀、薄膜沉积等所使用的设备如光刻机、刻蚀机、离子注入机、氧化炉、光刻胶涂覆设备、CVD等的内部构造、工作原理以及设备背后的历史进行了详细的讲解。此外，曹建国还针对设备所处的制造工艺流程进行了讲解，并说明了这些设备在其中所发挥的作用。
曹建国表示，这些设备依据功能和规划所组建的一条8寸晶圆生产线将主要制造功率器件，其次可以做一些模拟器件。
能够近距离接触这些制造设备并一睹内部的原貌，瞬间引爆了直播间网友的热议，观看人数近3000人，收获上万点赞量。
直播间网友对二手8寸设备及设备翻新的问题比较关心，曹建国对此解答道，目前二手设备因为近两年成熟制程芯片的需求暴涨，各厂扩产、扩建，也变得紧缺，价格已与一手设备相近。但新设备产量很少不算，交期普遍在2年，二手设备购回检修翻新即可上产线运作，对于新建一条产线而言更为划算、高效。但需要注意的是，购买二手设备要找专业的卖家、专业的评估机构来尽可能规避风险。
除了二手设备的话题，我们在直播期间也设置了一些互动话题，涉及到8寸晶圆产线的建立、设备国产化、芯片制造业人才等。曹建国也通过自己从业30年的经历结合近两年的趋势变化为直播间网友进行了详细的解答。
以下是芯世相整理的部分QA：
Q：8寸晶圆设备的现状如何？
A：目前国际一线大厂很多已经放弃生产8寸设备，转为投资12寸，而国内主流工厂虽然主要精力放在12寸上，但8寸设备仍有少部分在生产，但总体来看，全新的8寸设备已经很难买到。
早期翻新或二手设备与一手价格差距明显，具体差额视新旧程度、技术能力和型号决定，浮动区间在30%-50%。但目前受到成熟制程芯片紧缺影响，中国大陆、欧洲、亚太区域都在积极投入产线建设，市场需求飙升。特别是去年，二手设备极度紧缺，其价格已与一手相差无几，甚至高于一手。但因为全新设备交期普遍在两年左右，而二手设备买回来之后，经过几个月翻新检修就可以投入使用。从建设产线的效率上来说，购买二手设备比较划算，能够尽快投产。
Q：建立一条全国产化设备的8寸产线是否可行？
A：国家已经做好了相关规划。北京燕东微电子正建立一条完全国产化的试验线，上海积塔半导体正规划一条全国产的8寸产线，蚌埠一家企业也在规划一条纯国产的8寸产线。但需要指出的是，目前只能在制程工艺上实现国产化，但在核心测试方面的一些设备仍需要进口。
Q：如何引进和培养芯片制造行业的人才？
A：我们可以看到人们更多地选择走入金融领域，用投资，用研发设计等“轻劳动”来赚取丰厚的收入，而拒绝做产业工人，做设备工程师，这种情况已经形成了，所以美国倡导的制造业回流实际上是逆市场的行为，不太可能实现。
国内从2000年开始便提出了集成电路人才的培育计划，并从去年开始，很多高校成立了都集成电路微电子学院，开设了专门的集成电路相关专业，开始大规模培养集成电路人才。除了高校人才的培养和教育，社会企业也得跟上。今年初，习总书记提出了高技能人才的培养发展。最近我在南京开会也和当地高校探讨了集成电路人才的技能性培训。我们也有规划和打算，开办一些专门的技能性培训的基地。不管是学微电子的，还是学机械自动化的，还是学材料化学的，都是我们集成电路急需的人才。
我们设备工程师可能更多需要计算机、自动化、机械这些方面的人才。但我们的工艺工程师可能更多需要物理方面、化学方面，甚至材料方面和微电子方面的人才。所以培训要从所有领域开展，让大家除了学习知识之外，更多地掌握一些技能。在入职之前就了解这个产业，了解以后工作的需要，甚至在入职之前就能熟练掌握某项技能。
Q：芯片烂尾项目曾是去年的火爆的话题，一时间对于国内拿地建厂的半导体项目风评褒贬不一，您对此如何看待?
A：晶圆厂项目停滞的情况遍地都有，我们需要理性看待。停滞的因素涉及多方面如资金到账迟滞、技术能力未达标、设备交期异常或者投资方向变化等。但是当有一些企业要快速地去扩建自己生产能力或拥有自己的晶圆厂的时候，这些停滞在那里的工厂反而变成了他们最好的收购的标的。
Q：目前半导体制造企业的自动化程度如何？
A：目前，传统工厂还是以人机结合为主。一个工区包含不同类型的设备，通常我们要求操作人员只操作同种类设备，不能跨种类去操作，因为可能会带来操作失误。但现在产线更高级了，以前硅片的搬运工作、工艺调整及一些辅助清洁工作都不需要人工操作了，所以我们产线所需的人工会越来越少。
如果到12寸产线上，员工只需要确认硅片流入的环节是不是正确，选择工艺的条件是不是正确就可以了。先进制程工艺上，人跟硅片基本没有直接接触，自动化程度更高。甚至一个熟练的操作员就可以管理一个工区，但相应的对于操作员的技术能力和责任要求会更高。
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