在近几年地缘政治因素导致的供应链危机背景之下，扶持和催熟国产半导体设备成为晶圆厂的必须选择，国产设备的验证时间也得以大幅缩短，为半导体设备企业迎来发展的黄金期。一时间，半导体设备及零部件正处于群雄逐鹿的阶段。随着近几年很多泛半导体领域新玩家依托产能拓宽和设备集成的客户优势而跨界进入半导体行业，加速了行业发展。
2018年，上市公司万业企业完成对离子注入机设备商凯世通的收购，开始向半导体产业转型。2021年，万业企业再次携手全球知名产业专家共同投资成立嘉芯半导体，打造“1+N”设备平台战略，向集成电路前道设备的平台型公司迈进。
嘉芯半导体新研发制造基地
“当前国内半导体设备企业的1.0企业大部分已上市，大部分源自2000年-2010年海归专家回国创业，如今成长为国产半导体设备的第一梯队企业。”嘉芯半导体董事长兼CEO周伟芳在接受集微网采访时表示，包括嘉芯半导体在内的近几年成长起来的新一批2.0企业，赶上了行业赛道的国产化提升，公司将紧跟国产替代的浪潮，致力于不断提升自主创新能力，面向国内半导体制造产业的实际需求和产线演进节奏布局成熟工艺的设备市场，为推动国内半导体产业发展贡献力量。
半导体行业周期谷底，正是设备企业潜心修炼良机
近几年新能源汽车等新兴领域对芯片的需求持续增长，对晶圆代工的产能需求进一步叠加和裂变，而国内半导体制造企业的产能扩张为国内半导体设备市场规模的增长提供了强劲动力。
“尽管去年以来半导体行业景气度下降，现在也未完全走出U型谷底，但这正好是设备公司潜心做产品研发和验证的良机。”周伟芳指出。这是由于半导体设备研发周期相当长，仅从α设备量产以后，进入客户工厂现场验证，就需要至少6个月以上时间进行数据搜集、反馈的过程，通过验证以后客户才会下单，整个周期通常超过一年。“假如是晶圆厂在产能扩张的黄金期，绝大部分产能和人力都要去服务量产线，根本没有时间去验证新机台，因此整个半导体行业的周期和设备企业的发展周期是反向的，也是设备企业成长的绝佳机会，嘉芯半导体将紧握当前这个设备企业成长的时间窗口。”
对于公司发展规划，她强调，首先，聚焦嘉芯半导体现已覆盖的薄膜沉积、刻蚀、快速热处理等主制程设备及尾气处理等支撑制程设备，不断完善补强，打造一个完整的一站式前道设备解决方案，目标覆盖领域占晶圆厂整厂设备价值量的50%以上。
其次，贴合客户需求提供更多工艺know-how服务和定制化需求，帮助客户更好地使用设备。
周伟芳将半导体设备比喻为厨师烹饪用的工具，有厨师用这些工具烧家常菜，有厨师却能做出满汉全席，而晶圆厂最核心的know-how就是怎么用数百台的前道工艺设备，来生产出符合良率效能皆佳的芯片或器件，这才是考验晶圆厂制造能力和工艺水平的关键。“近两年建厂扩产较为迅猛，但是国内真正懂半导体制造工艺的工艺人才储备不足，国产设备的客户接受度不高，这也是为什么以前推国产设备那么难。因为工欲善其事，必先利其器，‘器’若不好用或用得不好，就会事半功倍。”她强调。
随着海外加大对国内半导体产业影响，倒逼上游环节的国产化加速。然而从一个国际供应链体系下的生产线逐渐转到部分国产再到全部国产，这个过程可能很痛苦，并且可能长达5年以上。周伟芳强调，尽管痛苦，但是这是一个终局思路，越来越多有前瞻性的、有战略眼光和产业抱负的Fab，开始加大提升国产设备的使用比例。首先解决“买不到”的问题，接下来“好不好用”的问题再逐步解决。
“在这些需求背景下，半导体设备公司的思路已经开始从最初的卖设备到提供工艺、提供know-how、提供服务，这才是客户真正想要的。”周伟芳说。
目前嘉芯半导体旗下拥有子公司嘉芯迦能、嘉芯闳扬和新产品研发部等，吸纳了来自全球众多的成熟专家团队，已形成多个半导体前道核心设备产品线。2021年成立以来累计订单金额已超过4.7亿元，获得快速热处理（RTP）设备，氮化硅、侧墙、金属等离子刻蚀机，高密度等离子薄膜沉积设备（HDP-CVD)，掺杂硼磷二氧化硅薄膜化学沉积设备（SACVD），二氧化硅等离子薄膜沉积设备（PECVD），钛/氮化钛沉积设备（MOCVD），铝铜金属溅射设备（Metal Sputter(Al/Ti/TiN)），双燃烧+双水洗尾气处理设备等多类设备订单。日前正式启用的嘉芯半导体新产能基地将根据下游客户的扩产计划来制定具体的产能规划，与此同时，嘉芯半导体积极展开全国布局，浙江嘉善作为主研发制造基地，另外还在天津、青岛、上海浦东、莆田和深圳设立了服务中心，满足7×24小时客户服务。
“以一个月产能5万片的成熟晶圆厂为例，其半导体设备投资约为50亿元至80亿元，如果嘉芯的设备能够覆盖薄膜、刻蚀等多个主工艺流程，可以占到设备投资总额的40%左右。”周伟芳强调，“此外，第三代半导体和先进封装也是国产设备企业瞄准的新赛道，但是这些领域还需要产业链解决相应的技术和成本挑战，设备需求才能迎来爆发。”
独木不成林，国产半导体设备需要生态繁荣的发展沃土
“半导体设备，独木不成林，是一个非常讲究生态和打法的产业。”周伟芳指出，半导体设备需要从底层就与客户生长在一起，打造一个整体合作的生态。
在半导体设备的国产化中，零部件的同步成长尤为重要。据悉，对于设备制造商而言，由于极其复杂的使用环境，零部件需要保持高度的一致性，不会轻易更换供应商。而半导体设备零部件验证程序相当复杂，且下游客户配合度不高。另外在长期产品迭代过程中，国外零部件厂商形成了大量的know-how，而国内厂商因缺乏经验和关键技术很难得到验证机会和规模应用。
周伟芳提到，如今向晶圆厂客户推介设备时，他们一是在意设备是不是国产的，二是在意设备中的核心零部件是不是国产的，尤其是例如像压力计、流量计、E-chuck等部件目前国产化比例几乎为0。当前的国产化提升，不仅是设备的提升，也在倒逼最难涉足的零部件、材料等领域同步实现国产替代，需要整个产业链共同努力。
“我们国产零部件的问题不在于技术指标或寿命达不达标，而是没有被验证过，而这些零部件没有在机台上马拉松跑上几年，可能无法发现问题。例如气体流量部件关键的密闭性、耐腐蚀性等指标，没有在实际机台中运行两年可能发现不了问题。”周伟芳指出。
在嘉芯半导体新产能基地正式启用之后，将加速推进特色化的半导体高端装备产业上下游集群，形成多维半导体技术产业矩阵。未来这个产业聚落将在这片具备区位交通、资金支持、技术实力等多重优势协同的“沃土”，为推动国内半导体产业发展贡献力量。
此外，今年8月嘉芯还与嘉善复旦研究院宣布达成战略合作，获得顶尖合作院校产-学-研全方位长期稳定技术支撑。双方将共同携手就集成电路领域的科研合作、产业合作、人才交流等方面形成长期稳定的合作关系，围绕科技合作、产业合作、人才交流三个方面就技术攻关、创新平台项目申报、科技成果转化推广、研发资源及服务开放共享、产-学-研深度融合等领域进行全方位互利合作。
潮起江海阔，扬帆正当时。当前，嘉芯半导体新研发制造基地已从蓝图变成实景。在未来，围绕国家集成电路产业重大战略需求背景下，嘉芯半导体将以打造国内半导体设备领域平台型企业为核心的高端研发和制造集聚区为发展目标，推动半导体产业“创新之花”结出一个又一个“产业之果 ”。
