300mm二手設備生產(chǎn)線(xiàn)：買(mǎi)還是不買(mǎi)？

　　老舊生產(chǎn)線(xiàn)的管理對于中國半導體業(yè)有十分重要的意義，因為生產(chǎn)線(xiàn)中設備的平均使用壽命在15年左右，不能一勞永逸長(cháng)遠使用下去，所以總是會(huì )面臨備件與服務(wù)以及設備的更新?lián)Q代問(wèn)題。在半導體業(yè)中實(shí)際上尚需要200mm生產(chǎn)線(xiàn)甚至小于200mm生產(chǎn)線(xiàn)用來(lái)生產(chǎn)模擬、混合信號及功率器件。據SemicoResearch的近期報告顯示，全球硅片消耗有39%采用200mm生產(chǎn)線(xiàn)，9%是小于200mm生產(chǎn)線(xiàn)。從技術(shù)節點(diǎn)看，有近50%采用130nm及以上技術(shù)。

　　作為老舊生產(chǎn)線(xiàn)的經(jīng)理，必須有能力來(lái)平衡工藝技術(shù)、產(chǎn)品出貨時(shí)間及制造成本。目前絕大部分的設備制造商關(guān)注更多的是生產(chǎn)300mm設備，甚至在研發(fā)450mm設備，已經(jīng)很少關(guān)注200mm及以下設備，然而實(shí)際上全球那么多老舊生產(chǎn)線(xiàn)仍需要包括技術(shù)、備件與服務(wù)方面的支持。

　　二手300mm設備市場(chǎng)增長(cháng)帶來(lái)挑戰

　　對于老舊生產(chǎn)線(xiàn)管理者來(lái)說(shuō)，一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是如何升級生產(chǎn)線(xiàn)工藝及適時(shí)地擴充產(chǎn)能。

　　全球二手設備市場(chǎng)逐年增長(cháng)，2013年可達30億美元規模。據筆者的判斷，可能不包括光刻機在內。因為僅ASML一家，它的季度銷(xiāo)售額中有約25%來(lái)自翻新設備，2012年銷(xiāo)售額達47億歐元，單項二手光刻機設備的年銷(xiāo)售額就達12.5億歐元。

　　如果依2004年為300mm硅片的導入時(shí)間點(diǎn)，至今已有10年歷史，全球硅片產(chǎn)能中300mm占比已達61%。從二手設備市場(chǎng)來(lái)看，由于二手設備的轉移時(shí)間大多在設備使用15年左右，因此近期全球300mm生產(chǎn)線(xiàn)的二手設備銷(xiāo)售已經(jīng)開(kāi)始，但是尚不會(huì )太多?？梢钥隙ㄈ蚬杵a(chǎn)能中有近40%用在存儲器制造中，所以相對存儲器生產(chǎn)線(xiàn)中設備的轉移會(huì )更加活躍。

　　另外，由于二手設備市場(chǎng)的供應商開(kāi)始專(zhuān)業(yè)化，并提供全面服務(wù)包括售后服務(wù)，因此許多國際大廠(chǎng)如TI、格羅方德、意法半導體、美信等IDM及代工廠(chǎng)都在使用二手設備，意味著(zhù)采購二手設備是一種市場(chǎng)需求，并不表示技能的差異性。

　　對于老舊生產(chǎn)線(xiàn)的管理者來(lái)說(shuō)，面臨的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是如何升級生產(chǎn)線(xiàn)工藝及適時(shí)地擴充產(chǎn)能。因此在購買(mǎi)新設備或是采用翻新的、有質(zhì)量保證的二手設備之間需要作出最佳的選擇。二手設備的價(jià)格通常相比新的設備價(jià)格會(huì )低20%~30%，它與設備的使用年數、目前狀況、可用度等相關(guān)。但是在有些情況下，那些頂級OEM設備制造商已經(jīng)停止供應200mm設備，包括服務(wù)。從生產(chǎn)線(xiàn)上的工程師角度來(lái)講，不管是新的設備或是二手設備，他們關(guān)心的是是否能生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，在高成品率下有利潤，可實(shí)現高性?xún)r(jià)比。同樣，對于供貨時(shí)間、安裝與驗收等要求是盡可能保證迅速到位。

　　因此對于二手設備供應商來(lái)說(shuō)，必須十分清楚庫存內設備的現狀，包括數據、設備的基線(xiàn)。它們可能在全球各地的倉庫中存放一定種類(lèi)的設備，可以方便地提供給客戶(hù)。同樣二手設備供應商必須提供相應的專(zhuān)家，能夠解釋每類(lèi)設備在各個(gè)型號之間的差異性，來(lái)幫助客戶(hù)做出正確的選擇。舉個(gè)例子，200mm設備的原始指標是可用于180nm生產(chǎn)線(xiàn)，但是實(shí)際上可以輕松地擴展到130nm生產(chǎn)線(xiàn)。

　　備件選擇需專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)服務(wù)

　　備件的供應需要有各類(lèi)專(zhuān)業(yè)人員，清楚各類(lèi)設備的改型以及備件的更新情況，此類(lèi)專(zhuān)業(yè)的咨詢(xún)服務(wù)十分重要。

　　在SemicoResearch有關(guān)老舊生產(chǎn)線(xiàn)的報告中指出，對于芯片制造商、OEM以及二手設備供應商來(lái)說(shuō)，它們最頭痛的問(wèn)題是如何找到可更換的備件，提供合理的價(jià)格以及詳實(shí)的設備文件，包括部件明細及設備的電路與布線(xiàn)資料等，以及如何準確告知客戶(hù)那類(lèi)部件已經(jīng)改型或者停止供貨。

　　此外，OEM會(huì )采用二級分銷(xiāo)商的備件，導致備件的庫存失去控制。為此，有一個(gè)工業(yè)組織fabowner協(xié)會(huì )開(kāi)展了一項網(wǎng)絡(luò )服務(wù)，把短缺的備件序號放到網(wǎng)上，以便各方協(xié)調來(lái)解決。近年來(lái)二手設備交易增長(cháng)，如TI購買(mǎi)奇夢(mèng)達的300mm設備，并進(jìn)行轉換改造，由生產(chǎn)存儲器變成生產(chǎn)模擬RF的生產(chǎn)線(xiàn)。

　　總之，備件的供應需要有各類(lèi)專(zhuān)業(yè)人員，它們清楚各類(lèi)設備的改型以及備件的更新情況，甚至不同供應商之間可能的更迭情況，所以此類(lèi)專(zhuān)業(yè)的咨詢(xún)服務(wù)十分重要。

　　需混合模式迎接后摩爾定律

　　在60nm產(chǎn)品中許多工藝可以采用二手設備如CMP、CVD、干濕法腐蝕等。

　　”混合模式”是指在一條生產(chǎn)線(xiàn)中如果有180臺二手設備，占總設備臺數的67%，可以延伸到60nm技術(shù)，那其中有10臺左右的設備要更新，以及要采用82臺新的設備(30%)，來(lái)滿(mǎn)足更細小尺寸與最新技術(shù)的需要。

　　某些金屬層和NWell和PWell離子注入機可以用二手設備，而要求精細圖形的其它層則要求新的設備，有些工藝則可混合使用新舊及翻新設備。在60nm產(chǎn)品中許多工藝可以采用二手設備如CMP、CVD、干濕法腐蝕以及3DIC的互連和封裝線(xiàn)等。

　　在半導體業(yè)中老舊生產(chǎn)線(xiàn)的管理需要擁有非常專(zhuān)業(yè)知識的人才，盡管二手設備的價(jià)格可能低于新設備30%左右，可節省很大的支出，但同時(shí)也蘊含極大的風(fēng)險。國內已有這樣的先例，由于一味追求節省投資，采用了多個(gè)廠(chǎng)商供應的二手設備，結果在設備發(fā)生故障時(shí)，由于缺乏人力與備件等有效的支持，導致整條生產(chǎn)線(xiàn)喪失基線(xiàn)，不能正常運轉。要重新實(shí)現正常生產(chǎn)需花費更多資金，反而得不償失。

　　權衡選購二手設備

　　認識二手設備需要有個(gè)過(guò)程，實(shí)際上這是一種權衡。如果一切從投資與回報來(lái)考量，二手設備市場(chǎng)在中國還是大有作為的。

　　目前市場(chǎng)上有兩類(lèi)二手設備供應商：一類(lèi)是原廠(chǎng)翻新設備，產(chǎn)品質(zhì)量有保證，并可得到支持與服務(wù)，但是價(jià)格高;另一類(lèi)是非原廠(chǎng)翻新，其中魚(yú)目混雜，有能力強的也有一般的供應商，導致二手設備價(jià)格差異很大。所以購買(mǎi)二手設備目的要非常明確，有三種情況可以考慮：一是做產(chǎn)品研發(fā)用;二是產(chǎn)品雖有特殊工藝要求，然而市場(chǎng)前景不明;三是產(chǎn)品的需求數量不夠大，產(chǎn)能擴充有限。但是，也要明白這雖能節省部分費用，但必然要付出相應的代價(jià)。如果產(chǎn)品前景好，需求量大，一定建議要購買(mǎi)新的設備，這樣既經(jīng)濟又有保障。

　　在考慮購買(mǎi)二手設備時(shí)，有如下幾點(diǎn)經(jīng)驗供參考：一是如果是批量采購，二手設備廠(chǎng)商應盡可能集中，這有利于進(jìn)行價(jià)格談判及爭取更好的服務(wù)與支持。二是二手設備的故障率相對于新的設備肯定要高，廠(chǎng)商最好配備一定的維修人員。由于通常服務(wù)費用很高，除在保修期內以及特殊情況下，應盡量少用原廠(chǎng)提供的服務(wù)。同時(shí)在實(shí)際運作中，每年二手設備的維修費用要提前做出計劃。三是選擇新設備還是二手設備的界線(xiàn)要界定好。視實(shí)際情況而定，這與自身經(jīng)驗與能力有關(guān)，二手設備的價(jià)格太低并非一定是好事。

　　二手設備市場(chǎng)在中國曾經(jīng)有一階段“非常風(fēng)光”，但如今產(chǎn)業(yè)開(kāi)始成熟，包括引進(jìn)整條二手設備生產(chǎn)線(xiàn)的項目已不多見(jiàn)。認識二手設備需要有個(gè)過(guò)程，實(shí)際上這是一種權衡。如果一切由投資與回報來(lái)考量，二手設備市場(chǎng)在中國還是大有作為的。