IC业十大“芯”结求解：产业生态难成气候?

    “万物并作，吾以观复。”如同自然界生态要和谐共处才能生生不息一样，半导体业的生态系统更是“俱荣俱损”的关系，当半导体业步入多元且全面的商业竞争时代，竞争已不局限于单纯的产品和技术，而在于谁能构建完整的产业生态系统。设备和材料在半导体生态系统中扮演“左右护法”的角色：全球每年在半导体业的投资约500亿~600亿美元，其中有70%是用来购买设备，因为工艺的进步全要仰仗设备业的进步。半导体材料的质量和供应则直接影响着IC的质量和竞争力，随着未来推动14nm及以下工艺增长的动力来自EUV光刻设备及450mm硅片，未来材料也将引导半导体业的创新。
而在我国，放眼设备业只有“四顾茫然”的感觉。我国半导体设备的发展可谓“起大早赶晚集”，经历大起大落之后，形成了庞大的市场需求与国内供应能力的滞后、日新月异的新技术与人才资源的匮乏、巨额的资金投入与本行业薄弱的财力、设备制造的大难度与国内配套能力的低下等突出矛盾和强烈反差，使国内半导体设备产业整体差距继续拉大。
近年来，在市场的驱动以及国家相关专项和政策的支持下，中国半导体设备业取得了一定的进步，从2000年落后国外先进水平5代缩短为现在的1~2代;在大生产线上，有几种设备可以替代国外产品，光伏设备也有很大的改善，能基本满足晶硅光伏产品的工艺制造需要。然而，即使目前有可以国产的半导体设备，但设备上超过30%的关键零部件还不具备国产化能力，仍然需要进口，国产设备的完全自主举步维艰。另外，由于半导体设备业的基础复杂与庞大，中国半导体行业要“改头换面”不是一朝一夕就能实现的。
半导体材料虽然也有了“质”的飞跃，但仍然“任重道远”。在光伏产业极速扩张的驱动下，我国多晶硅实现了由百吨级向千吨级、万吨级产业化规模技术的跨越发展;在LED照明等巨大市场需求的推动下，我国化合物半导体、蓝宝石等材料发展提速;半导体前端加工辅助材料，包括靶材、光刻胶、超净高纯化学试剂等国产化配套率也加快了步伐;有机树脂IC封装基板及其材料在近几年出现了“零的突破”，在国际上已经拥有一定份额的市场占有率，技术水平差距也在进一步缩小。但半导体材料行业当前仍面临国外公司对高端半导体材料的封锁和限制，生产高端集成电路的材料仍依靠进口，国内企业生产的材料多为中低端产品，我国半导体材料业在走出去、争内需两方面都肩负重任。
从整体产业来看，随着工艺不断向前推进，中国IC业在制造工艺上也越来越依赖国外公司，包括28nm、40nm CMOS先进工艺以及砷化镓、碳化硅等特种工艺。专家指出，目前8英寸~12英寸IC用硅片是国际市场的主流，但我国所有8英寸以上的IC用大直径硅片几乎全部依赖进口。国内硅单晶生产线大多是8英寸以下规格，难以与8英寸以上规格的IC产业相匹配，8英寸~12英寸IC用单晶硅及硅片生产线寥寥无几。
而挖掘深层次的原因，恐又涉及设备与材料生态链建设的问题。有理论指出，由于产业生态系统的不确定性、多样性、复杂性，这意味着对整个产业系统来讲要考虑系统各个元素、各个层面以及各种关系链条的多样性特点，多层次、多角度地分析，才能从战略角度上提升整个系统的稳定性和竞争力。
目前的问题不仅表现为技术水平不高、缺乏高端领军人物及研发投入不足等，可能更多的层面在于生态链的构建，要从产业生态化过程中的政策支撑体系、金融支撑体系、产业创新支撑体系、生态化供应链支撑体系等来改进提升。只有尽快地构建相应于半导体设备业发展的生态环境，才能充分发挥国内设备和材料业的长处与优势，才能获得持续的成长。
一是根据半导体和集成电路专用设备递进发展、多代共存的特点，在瞄准未来5年内仍然占据国内IC制造业主导地位的28纳米~22纳米技术完善产品的同时，自主开发16-14纳米设备，为2014年16纳米~14纳米新技术导入捕捉机会。此外，要在高技术的平台下扩大覆盖范围，积极开发宽禁带半导体材料和器件制造设备、MEMS制造设备、新型显示器件制造设备、半导体照明设备、太阳能电池制造设备以及其他越来越广泛的半导体设备应用领域所需要的各种专用设备，形成多品种、系列化的产品结构，巩固已有成果，提高产品质量，满足市场需求。
二是随着工艺技术节点不断进步，以及新材料如碳化硅、纳米材料等的出现，对设备业和材料业提出更高的要求。相对于集成电路设计，半导体设备材料投资就牵涉的层面更多，基础加工、关键技术发展、人才培养等显得更加紧迫。国家应该出台相关政策和资金支持设备业、材料业企业加大人才引进和资金投入力度。同时，鼓励国内厂商多采用国内IC设备和材料，对采用国内设备和材料的厂商给予一定的税收优惠支持等。
三是提升设备材料企业的自我造血技能。每个企业都是国家的“细胞”，企业的崛起必然支撑产业的崛起。“格乌司原理”指出，在大自然中各种生物都有自己的“生态位”，反映到企业中，那些百年不衰的公司往往都是选准了自己的生态位，他们既是强者又是适者。强者与适者的结合，是对自己“生态位”的高度发挥。国内企业也要将产品力、创新力、管理力、人才力、渠道力等“内功”修炼深厚，同时摒除浮躁和急功近利的“井盖”，才能在全球竞争舞台上持久拥有属于自己的“生态位”。同时，也要以设备材料业企业为龙头和枢纽，扶持培养更低端的零部件基础产业链。
四是加大整合并购力度。如今通过不断的竞争与兼并，在每个设备类别中仅存下2～3家，如生产光刻机的厂商为ASML、Nikon、Canon;刻蚀机为Lam、应材、TEL;CVD设备为Novellus、TEL及应材等。垄断局面已经维持多年，要进一步打破现状，必须通过兼并手段，未来的整合不可避免，国内企业需做好准备。