簡(jiǎn)而言之，在打入市場(chǎng)之前，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體材料、設(shè)備、EDA還需要跨過(guò)驗(yàn)證這道坎。尤其是在國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)公司更新迭代的速度越來(lái)越快的情況下，國(guó)內(nèi)驗(yàn)證環(huán)節(jié)卻沒(méi)有跟上，也使得國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體材料、設(shè)備和EDA難以撕開(kāi)市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體驗(yàn)證究竟難在哪里?

　　漫長(zhǎng)的半導(dǎo)體驗(yàn)證

　　半導(dǎo)體驗(yàn)證往往需要很長(zhǎng)的周期。

　　以半導(dǎo)體材料為例，芯謀研究高級(jí)分析師張彬磊介紹，半導(dǎo)體材料驗(yàn)證包括參數(shù)層面、工藝層面和產(chǎn)品層面。

　　參數(shù)層面的驗(yàn)證相對(duì)容易，往往是Fab參考baseline提供參數(shù)項(xiàng)目和對(duì)應(yīng)指標(biāo)，然后由材料廠商自己測(cè)試并提供待驗(yàn)證材料的對(duì)應(yīng)項(xiàng)數(shù)值，這其中，F(xiàn)ab也存在忽略部分non-key參數(shù)和暫時(shí)達(dá)不到要求的參數(shù)的情況。

　　工藝層面的驗(yàn)證，需要Fab廠進(jìn)行物理結(jié)構(gòu)形貌層面的驗(yàn)證，往往需要1~2周一輪。

　　而產(chǎn)品層面的驗(yàn)證，需要Fab使用待驗(yàn)證材料完成完整流片，產(chǎn)品通過(guò)一系列可靠性測(cè)試，才算完成全部材料的驗(yàn)證，產(chǎn)品層面驗(yàn)證根據(jù)流片時(shí)間的不同，每一輪驗(yàn)證需要2~5個(gè)月時(shí)間。

　　此外，半導(dǎo)體設(shè)備也需要經(jīng)過(guò)下游企業(yè)長(zhǎng)時(shí)間的工藝驗(yàn)證，包括在具體生產(chǎn)場(chǎng)景的技術(shù)驗(yàn)證、與客戶(hù)的持續(xù)溝通、完善技術(shù)細(xì)節(jié)等。一臺(tái)半導(dǎo)體設(shè)備要經(jīng)歷的驗(yàn)證包括可靠性測(cè)試、工藝測(cè)試和馬拉松測(cè)試、小批量驗(yàn)證、大批量壓力測(cè)試等。整個(gè)驗(yàn)證周期消耗時(shí)間平均在 1年以上，之后設(shè)備供應(yīng)商才會(huì)被納入客戶(hù)的合格供應(yīng)商名單。

　　中微半導(dǎo)體也曾在其招股書(shū)中寫(xiě)道，市場(chǎng)新進(jìn)入者往往需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能通過(guò)下游企業(yè)的工藝驗(yàn)證。

　　由于半導(dǎo)體設(shè)備和材料的驗(yàn)證周期較長(zhǎng)，驗(yàn)證后替換成本較高，所以這些產(chǎn)品一旦進(jìn)入正式進(jìn)入產(chǎn)線當(dāng)中，就具有很強(qiáng)的客戶(hù)粘性，廠商們也不會(huì)輕易更改他們所采用的半導(dǎo)體設(shè)備和材料。

　　驗(yàn)證是上下游廠商的紐帶

　　驗(yàn)證周期長(zhǎng)是表象，下游廠商不愿意驗(yàn)證國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備和材料，才是國(guó)產(chǎn)化驗(yàn)證難的關(guān)鍵所在。

　　國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體廠商為什么“不愿意”為國(guó)產(chǎn)設(shè)備和材料做驗(yàn)證?一則，國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)線本就處于追趕的階段，國(guó)外成熟的半導(dǎo)體設(shè)備和材料才是他們的首選，如果選用國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備將會(huì)牽扯他們更多的精力，進(jìn)而可能會(huì)拖慢產(chǎn)線的發(fā)展。因此，只有國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備在某個(gè)方面的參數(shù)上表現(xiàn)出特別明顯的優(yōu)勢(shì)并超過(guò)國(guó)際廠商之時(shí)，國(guó)內(nèi)客戶(hù)才會(huì)考慮采用國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備。

　　另一方面，半導(dǎo)體設(shè)備的零部件也需要半導(dǎo)體設(shè)備的驗(yàn)證，與國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備廠商相同的是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備零部件廠商也同樣被驗(yàn)證難的問(wèn)題所困擾——國(guó)內(nèi)零部件廠商在成本上沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，成品率低的情況下，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備零部件也難以被設(shè)備廠商所采納。

　　環(huán)環(huán)相扣的半導(dǎo)體的驗(yàn)證考驗(yàn)著國(guó)內(nèi)下游客戶(hù)的耐心，但事實(shí)卻是國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)公司，尤其是新成立的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，往往要靠快速推出產(chǎn)品來(lái)獲得新的融資，從而保證公司在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

　　同樣的問(wèn)題也出現(xiàn)在EDA領(lǐng)域當(dāng)中。曾有國(guó)內(nèi)EDA從業(yè)者向芯謀研究表示，國(guó)內(nèi)EDA產(chǎn)業(yè)的成敗取決于芯片設(shè)計(jì)公司的選擇。國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)公司往往為了加速產(chǎn)品的推出，會(huì)采用生態(tài)較為完善、工具較為全面的國(guó)外EDA工具，長(zhǎng)此以往，三大EDA巨頭建立起了非常強(qiáng)的護(hù)城河。

　　相較之下，使用國(guó)產(chǎn)EDA的學(xué)習(xí)成本高、芯片底層設(shè)計(jì)沒(méi)有“破壞式”的創(chuàng)新是制約國(guó)內(nèi)EDA工具難以突破芯片設(shè)計(jì)市場(chǎng)的兩個(gè)重要因素。 此外，EDA人才薪資低于芯片設(shè)計(jì)人才也為國(guó)產(chǎn)EDA產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成了一定的挑戰(zhàn)，國(guó)內(nèi)EDA領(lǐng)域很難吸引到更多的新生力量推助這個(gè)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

　　可以說(shuō)，驗(yàn)證是上下游廠商合作的紐帶，國(guó)內(nèi)驗(yàn)證產(chǎn)業(yè)的成功即是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體上下游產(chǎn)業(yè)鏈的成功。

　　中試線是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體驗(yàn)證的良藥?

　　半導(dǎo)體材料、設(shè)備、EDA可以在代工廠或IDM廠商的產(chǎn)線中進(jìn)行驗(yàn)證，而基于技術(shù)、成本、生態(tài)的原因，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備、材料、EDA廠商很難獲得在產(chǎn)線中驗(yàn)證的機(jī)會(huì)，但隨著中美貿(mào)易環(huán)境發(fā)生變化，產(chǎn)線開(kāi)始考慮和驗(yàn)證國(guó)產(chǎn)設(shè)備，國(guó)產(chǎn)設(shè)備廠商迎來(lái)了新的契機(jī)。

　　在國(guó)內(nèi)產(chǎn)線進(jìn)行驗(yàn)證也同樣存在著挑戰(zhàn)，在產(chǎn)能緊張的情況下，占用產(chǎn)線的設(shè)備、材料或EDA的驗(yàn)證周期就要被拉長(zhǎng)，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品難以再搶占市場(chǎng)先機(jī)。在這種情況下，新玩家要打入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中就變得更加困難。

　　在這種情況下，中試線成為了半導(dǎo)體設(shè)備、材料、EDA進(jìn)行驗(yàn)證的另一種可選方案。根據(jù)芯謀研究的調(diào)研報(bào)告顯示，半導(dǎo)體中試線是具有一定產(chǎn)能規(guī)模（大約月產(chǎn)1000片晶圓）、兼具試驗(yàn)改進(jìn)的中等規(guī)模試驗(yàn)生產(chǎn)線。中試線是企業(yè)生產(chǎn)或開(kāi)發(fā)工藝非成熟的產(chǎn)品的生產(chǎn)線，是科技成果向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的必要環(huán)節(jié)，成果產(chǎn)業(yè)化的成敗主要取決于中試的成敗?？萍汲晒?jīng)過(guò)中試，產(chǎn)業(yè)化成功率可達(dá)80%;而未經(jīng)過(guò)中試，產(chǎn)業(yè)化成功率只有30%。

　　從功能和作用上看，中試線不僅可以承擔(dān)產(chǎn)品研發(fā)、小批量生產(chǎn)，也可以進(jìn)行設(shè)備驗(yàn)證這種差異化服務(wù)，有助于提升研發(fā)的成功率，更將助力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和技術(shù)從研發(fā)到量產(chǎn)的無(wú)縫銜接。加之中試線還可以更早更快地試驗(yàn)與驗(yàn)證新興工藝，完成新興工藝的產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證，因此也為國(guó)產(chǎn)設(shè)備向更高端領(lǐng)域的拓展提供了可能。

　　尤其是在產(chǎn)能緊缺的情況下，中試線這種身兼多種角色的產(chǎn)線也成為了國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備和材料驗(yàn)證的一個(gè)有效途徑，逐漸受到了產(chǎn)業(yè)的重視——在設(shè)備方面，根據(jù)公開(kāi)資料顯示，去年6月由國(guó)家智能傳感器創(chuàng)新中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“創(chuàng)新中心”)建設(shè)的國(guó)內(nèi)首條12英寸先進(jìn)傳感器中試線成功通線，該中試線以國(guó)產(chǎn)設(shè)備為主，可為國(guó)產(chǎn)裝備提供驗(yàn)證平臺(tái)。

　　在材料方面，據(jù)上海市環(huán)境保護(hù)信息中心近日公示信息，2021年，上海集成電路研發(fā)中心國(guó)產(chǎn)設(shè)備機(jī)臺(tái)及化學(xué)品的驗(yàn)證業(yè)務(wù)量明顯上升，超過(guò)企業(yè)現(xiàn)有試驗(yàn)規(guī)模，因此上海集成電路研發(fā)中心擬依托現(xiàn)有的試驗(yàn)線，建設(shè)“國(guó)產(chǎn)驗(yàn)證項(xiàng)目”。主要驗(yàn)證的內(nèi)容集中于半導(dǎo)體材料，項(xiàng)目總投資5000萬(wàn)元，計(jì)劃于2021年12月開(kāi)工，2022年2月完成建設(shè)。

　　半導(dǎo)體設(shè)備、材料、EDA的驗(yàn)證仍存在著很大的挑戰(zhàn)，但是隨著國(guó)產(chǎn)化呼聲的高漲，國(guó)內(nèi)制造產(chǎn)線本土化配套意愿提升，國(guó)產(chǎn)設(shè)備工藝驗(yàn)證周期也逐漸得到了提速。

　　但更為值得警惕的是，當(dāng)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體上游廠商翻越驗(yàn)證這座大山以后的難題——芯謀研究高級(jí)分析師張彬磊表示：“當(dāng)前是設(shè)備材料驗(yàn)證的窗口期，國(guó)產(chǎn)廠商要加快研發(fā)。一旦過(guò)了這個(gè)窗口期而自己的設(shè)備與進(jìn)口設(shè)備差距依然較大的話(huà)，量產(chǎn)還是不會(huì)買(mǎi)?！?/p>

　　治本還需要在研發(fā)階段投入

　　芯謀研究總監(jiān)王笑龍指出：“在量產(chǎn)階段后續(xù)中導(dǎo)入國(guó)產(chǎn)化驗(yàn)證，這樣的大生產(chǎn)線驗(yàn)證，歸根到底還是量產(chǎn)上的替代，做的是別人已經(jīng)做成的事。對(duì)于這樣的國(guó)產(chǎn)化驗(yàn)證來(lái)說(shuō)，只治標(biāo)不能治本?！?/p>

　　沿著已經(jīng)存在的標(biāo)準(zhǔn)走，對(duì)標(biāo)國(guó)際廠商，與這些行業(yè)龍頭搶市場(chǎng)，對(duì)于本就起步晚的國(guó)內(nèi)廠商來(lái)說(shuō)顯然很難。即便是我們快馬加鞭地追上了國(guó)際廠商的腳步，在接下來(lái)的發(fā)展中，國(guó)外廠商也會(huì)憑借著掌握著底層標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)，再次拉開(kāi)與國(guó)內(nèi)廠商的距離，國(guó)內(nèi)驗(yàn)證也難免會(huì)再次被新的技術(shù)趨勢(shì)所擎肘。

　　擺脫追趕者的身份，是國(guó)產(chǎn)化驗(yàn)證要走的路。而要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，就需要在研發(fā)階段導(dǎo)入國(guó)產(chǎn)化驗(yàn)證，這也是根治國(guó)產(chǎn)化驗(yàn)證難的藥方。在這個(gè)過(guò)程中Foundry廠商和芯片設(shè)計(jì)公司則扮演著重要的角色。

　　“尤其是在全球半導(dǎo)體貿(mào)易環(huán)境多變的情況下，打基礎(chǔ)更為重要，而國(guó)內(nèi)龍頭Foundry廠商和芯片設(shè)計(jì)公司更要承擔(dān)起扶持國(guó)產(chǎn)化驗(yàn)證的責(zé)任。這不僅關(guān)乎著他們自身發(fā)展的需要，也關(guān)乎著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的供應(yīng)安全?！蓖跣埍硎荆骸暗@條路并不好走，如何讓客戶(hù)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠拿著也許一開(kāi)始不太成熟的國(guó)產(chǎn)工具(設(shè)備、材料、軟件)去開(kāi)發(fā)有商用價(jià)值的產(chǎn)品，這才是關(guān)鍵。”

　　因此，激勵(lì)政策十分重要。國(guó)產(chǎn)化驗(yàn)證在打入研發(fā)的過(guò)程中，F(xiàn)oundry廠商和芯片設(shè)計(jì)公司執(zhí)行層的技術(shù)骨干人員是推動(dòng)工具國(guó)產(chǎn)化的中堅(jiān)力量，他們的積極性能夠加快國(guó)產(chǎn)化驗(yàn)證研發(fā)的進(jìn)程。對(duì)付出辛苦的人有所回報(bào)，或許能夠加快打通國(guó)產(chǎn)化驗(yàn)證在根本上的發(fā)展。

　　但不可否認(rèn)的是，國(guó)產(chǎn)化驗(yàn)證治本需要很長(zhǎng)的時(shí)間，而我們不能只放眼未來(lái)而忘了腳下。因此，國(guó)產(chǎn)化驗(yàn)證治標(biāo)與治本要同時(shí)進(jìn)行，才能保證國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體一直活躍于全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中，并成為其中一股溫柔而又強(qiáng)大的力量。