攻克刻蚀机的“卡脖子”技术,中微半导如何打造国产强芯?

电子芯技术 2022-12-01
3531 字丨阅读本文需 9 分钟

刻蚀机对于芯片的制造而言,有着与光刻机相当的重要性。

“芯芯”之火,可以燎原。经过十多年的匠心磨砺,国产芯片突破重围开辟出一条全新的黄金赛道,如今以燎原之势,迎来高速发展期。与此同时,国内芯片设计行业历经风云变幻,顺势搭乘“数字化”东风穿越迷雾,蓄力迎接下一个全新时代。

“务实苦干,敢为人先”是广东企业的精神基因。改革开放以来,无数企业在广东落地扎根,凭借一股“咬定青山不松懈”的干劲,持续躬身深耕、探索创新,在行业赛道上扎实踏稳每一步,逐步实现从“小步慢跑”到“大步快跑”、从“落后追随”到“强势引领”、从“默默无闻”到“脱颖而出”的跨越。

在半导体领域,有这么一家企业,2001年诞生于广东深圳,在芯片设计行业赛道上持续探索深耕,怀揣“打造国产强芯”的坚定信念,以自主创新为起点,以数字化转型变革为动力,在漫漫“芯”征程中奋力跑出新时代加速度。

01

攻克刻蚀机的“卡脖子”技术

我国芯片生产被卡脖子,主要卡在光刻机。但其实很长一段时间,还有一个重要设备也在束缚中国芯片生产,它就是刻蚀机。

在光刻机领域,中国始终面临着困境。而在刻蚀机领域,一个人的出现,让这种束缚成为了历史。

刻蚀机和光刻机功能不同,假如把芯片制造比作刻一个五角星形印章的话,那么在木块上画五角星的步骤,就相当于光刻机的工作;而把五角星周围的材料用刀刻掉的过程,就是相当于刻蚀机的工作。

可以看出,刻蚀机在芯片生产中的重要性。在制造芯片的所有设备中,光刻机的成本占比约为24%,刻蚀机的占比约为20%,它们是占比最高的两个设备。

很长一段时间以来,全球刻蚀机生产几乎被美、日两国垄断。为了遏制中国半导体发展,美国一直以来都限制刻蚀机对华出口,但是随着国内企业——中微半导体公司的成功研发,这种垄断成为了历史。

说到中微半导体,就必须说一说它的创始人,“中国刻蚀机之父”尹志尧。

尹志尧1944年出生于北京一个书香门第的家庭,他的祖父、父亲都曾出国留学,并且二人后来都选择了回国报效。这样的家庭让尹志尧自幼具备国际视野,而且他一直有着一个奋斗强国的情结。

尹志尧的人生是典型的学霸之路:考入北京四中,考入中国科学技术大学化学物理系,进入中科院兰州物理化学所做研究员,之后又考上北京大学研究生,再然后去加利福尼亚大学读博士。

博士毕业后,尹志尧先后在美国英特尔、泛林、“应用材料”等半导体巨头企业工作。工作期间他个人拥有86项美国专利和200多项各国专利。

在应用材料公司,尹志尧甚至做到了总公司副总裁的位置。

在美国事业如日中天,但是尹志尧在六十岁这个年龄,居然出人意料地选择了回国创业。

做出这个决定,除了受父亲、祖父爱国心的影响以外,还有一个让人意想不到的原因。

1984年,尹志尧第一次去英特尔上班时,他惊讶地发现:公司从研究课题组长、经理,再到工程师,绝大部分都是华人。

“没有想到,华人对美国集成电路的发展,贡献如此之大!”尹志尧说。

这件事让尹志尧坚信,中国将来在集成电路领域,一定能达到世界最先进水平。20年后,他要亲自证明自己的判断,他选择回国创业。

为了不违反企业保密条例,尹志尧没有带任何文件、图纸走,只带领着 15 人小团队,和他们的记忆,还有美国的企业管理理念。

2004年,他在上海创办中微半导体公司,并坚持全员持股。

当时,尹志尧邀请倪图强等人和他一起回国创业。于是中微半导体(上海)公司应运而生。多年来,倪图强历任中微电子执行总监、副总裁职位。2018年,倪图强被聘任为公司副总经理。他还是公司刻蚀设备产品事业群副总经理,主要领导用于高端电介质刻蚀的 Primo D-RIE 和 Primo AD-RIE 设备的研发和项目管理。

据悉,倪图强能力强,获得了三百多项技术专利,是中微电子专利最多的高管。公司董事长尹志尧的专利也只不过一百多项。截至2021年年底,中微公司已拥有多项自主知识产权和核心技术,申请专利达2012项,其中发明专利达1741项

“为什么英特尔、泛林、应用材料这三家能成为世界顶尖的半导体公司?很多人不知道,一个关键原因是全员持股。”尹志尧说。

“如果员工只有工资和奖金,那么竞争企业可以轻松用高薪挖走你的员工,让你曾经的员工成为你的竞争对手。为长远考虑,我们公司全员持股,每一个级别股票差20%,工资差 10%,我称之为中微的特色社会主义集体所有制。”

就这样,在尹志尧的带领下,大家靠着记忆和不断学习外国最新的研究成果,仅用三年的时间,便研发出了第一代刻蚀机。

公司成立17年,先后投入20多亿人民币,中微相继推出了从 75纳米到5纳米工艺的刻蚀机,技术始终与美国巨头公司处于同一水平,并且产品已被台积电采用,同时产品还销往韩国、新加坡、日本等国家。

02

数字化变革管理,打造企业发展“加速器”

“芯”光不负赶路人。经过不懈努力与积累沉淀,中微半导于今年8月迎来“高光时刻”——成功在上海证券交易所科创板挂牌上市,这颗行业新“芯”也正式步入黄金快车道。

回望来时路,如果说出色的技术创新与优良的产品品质,锻造了它坚实的基座与引擎,那么数字化管理,则无疑成为推动它快速发展的“加速器”。

近年来,随着企业规模的迅速扩大与市场竞争环境的日益激烈,中微半导原来的管理模式难以跟上快速发展的步伐。

“随着公司规模发展壮大,业务场景变得越来越复杂,而业务链和财务链之间相互孤立,无法一体化运作,效率难免就有影响。”吴新元说道:“这时我们意识到,需要构建统一的数字化信息系统,实现内部管理互联互通,提高营运管理效率,才能支撑企业规模的发展壮大。”

2021年,经过深入的了解与调研,基于鼎捷软件在半导体领域丰富的智能制造实践经验,中微半导决定携手鼎捷软件开启数字化转型,搭建起支撑企业长远发展的数字化管理平台,以数字化变革管理运营,共同打造企业发展的“加速器”。

目前,中微半导借助鼎捷ERP、MES系统,高效搭建一体化平台,通过采购、供应商、销售管理以及财务应收、应付、成本管理等核心功能模块,加速业财一体化,从而实现整体运营效率的进化及成本精细化管控。

1.搭建信息高速路,重构集团化协同

因业务发展需要,中微半导在全国各地成立子公司及办事处,然而各公司独立运作,彼此之间数据均不互通、造成信息孤岛,加上信息与数据标准不统一,需要耗费大量人力手工统计报表等,部门协同滞后、报表统计延迟且准确率不高等管理痛难点便随之出现。

“公司规模越来越大,涉及的数据也越来越多,但各部门之间数据没打通,加上需要手工来统计数据,工作量就变得繁重,很多单据也没办法及时跟进。”中微半导信息化项目经理赵琪回忆道。

由此,在鼎捷软件协助下,中微半导通过构建集团工程部明确权责分工、重新制定集团编码原则、运用统一计量、统一存货策略等,为集团化运行提供基础保障;同时通过规划集团组织构架、梳理内部交易、规划内部交易单据类型、检讨集团供应协同关系等,促进集团化多组织、多系统数据同步共享、实时传递等,最终实现集团工程数据处理周期由1天到1H、集团内部交易单据处理周期由0.5天到1H的转变,切实推动集团化管理协同。

2.双向出击破瓶颈,强化委外管理

委外管理直接影响订单的按期交付、生产计划的执行和公司的资产流动等,对企业来说至关重要。在中微半导以往的管理过程中,委外WIP进度跟进能力、委外回货执行能力较弱。一方面,委外WIP导入过程中,加工厂提供的WIP报表格式不一,人工汇总难度高、工作量大,难以掌握委外WIP实时进度;另一方面,委外回货导入过程中,需手工录入多种复杂数据,时效及精准度不佳,影响运营效率。

通过与鼎捷团队合作,中微半导着力完善WIP管理机制,整合WIP导入信息跟ERP系统信息,让委外进度一目了然;同时优化投片投封机制,利用系统高效执行回货导入作业,自动生成相关单据。经过双向出击,委外WIP处理周期由上线前4H缩短至0.5H,委外WIP处理周期由上线前1天缩短至0.5H,委外管理能力得到有效提升。

3.打通流程,成本核算迈向“准快精深”

中微半导在以往的成本管控上,由于采用手工核算成本,成本核算耗时久且效率低,加上供应链数据混乱,成本核算维度不够精细,导致财务工作量庞大繁重,成本波动分析困难等问题,难以及时提供相关决策性数据。

引入鼎捷ERP系统后,中微半导构建业务财务一体化管理,通过对各段工序建立成本分类,可准确快速定位成本波动原因,同时基于流程梳理及优化、业务数据及时准确录入,可以快速完成财务核算工作并稽核,实现财务成本精细化管控。中微半导成本准确核算能力由60%提升至90%,成本结算周期由原来的15天缩短至5天,成本核算迈向“准快精深”,为产品成本分析、管控、降低提供有效依据。

系统上线后,直观的效果感受主要有两点:一方面,通过系统连接采购交易协同、销售交易协同,缩短内部流程,集团协同交易运作效率比以前提升了不少;另一方面,系统打通了业务和财务链路,核算数据准确性提高,也大大缩短了成本结算周期。

03

拥抱数字未来,迎接下一个全新时代

怀揣“成为世界一流芯片设计公司”的美好愿景,践行“国产芯走向世界”的初心使命,中微半导一直奔走在向前的路上。随着企业上市,中微半导站在新的起点,面对新的市场环境所带来的挑战和机遇,数字化转型将成为中微半导新阶段发展的“起手式”。

“‘让国产芯走出国门,走向世界’是我们的责任与担当,需要一代又一代人的接力奔跑,中微半导愿意扛起使命,立足当下拥抱数字化,跑好属于我们这代人的这一棒。”吴新元说道。

目前,在鼎捷的协助下,中微半导已完成信息化基础的搭建,下一阶段,中微半导将持续加快数字化布局,借助鼎捷MES系统、BI等工具,进一步释放管理效能,支撑企业迈向全新的时代。未来,鼎捷也将持续整合资源,助力中微半导体从传统的经验管理,迈向精确的数字分析管理,打造降本增效、提质减存的竞争优势,与企业共创管理效益、数据价值,助力中微半导跑出新的加速度!

文章来源: 鼎捷智造,华商韬略,影子大财经

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