300mm二手設(shè)備生產(chǎn)線：買還是不買？

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

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

二手300mm設(shè)備市場增長帶來挑戰(zhàn)

對于老舊生產(chǎn)線管理者來說，一個關(guān)鍵問題是如何升級生產(chǎn)線工藝及適時地擴(kuò)充產(chǎn)能。

全球二手設(shè)備市場逐年增長，2013年可達(dá)30億美元規(guī)模。據(jù)筆者的判斷，可能不包括光刻機(jī)在內(nèi)。因為僅ASML一家，它的季度銷售額中有約25%來自翻新設(shè)備，2012年銷售額達(dá)47億歐元，單項二手光刻機(jī)設(shè)備的年銷售額就達(dá)12.5億歐元。

如果依2004年為300mm硅片的導(dǎo)入時間點，至今已有10年歷史，全球硅片產(chǎn)能中300mm占比已達(dá)61%。從二手設(shè)備市場來看，由于二手設(shè)備的轉(zhuǎn)移時間大多在設(shè)備使用15年左右，因此近期全球300mm生產(chǎn)線的二手設(shè)備銷售已經(jīng)開始，但是尚不會太多。可以肯定全球硅片產(chǎn)能中有近40%用在存儲器制造中，所以相對存儲器生產(chǎn)線中設(shè)備的轉(zhuǎn)移會更加活躍。

另外，由于二手設(shè)備市場的供應(yīng)商開始專業(yè)化，并提供全面服務(wù)包括售后服務(wù)，因此許多國際大廠如TI、格羅方德、意法半導(dǎo)體、美信等IDM及代工廠都在使用二手設(shè)備，意味著采購二手設(shè)備是一種市場需求，并不表示技能的差異性。

對于老舊生產(chǎn)線的管理者來說，面臨的一個關(guān)鍵問題是如何升級生產(chǎn)線工藝及適時地擴(kuò)充產(chǎn)能。因此在購買新設(shè)備或是采用翻新的、有質(zhì)量保證的二手設(shè)備之間需要作出最佳的選擇。二手設(shè)備的價格通常相比新的設(shè)備價格會低20%~30%，它與設(shè)備的使用年數(shù)、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(shè)備制造商已經(jīng)停止供應(yīng)200mm設(shè)備，包括服務(wù)。從生產(chǎn)線上的工程師角度來講，不管是新的設(shè)備或是二手設(shè)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，可實現(xiàn)高性價比。同樣，對于供貨時間、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(shè)備供應(yīng)商來說，必須十分清楚庫存內(nèi)設(shè)備的現(xiàn)狀，包括數(shù)據(jù)、設(shè)備的基線。它們可能在全球各地的倉庫中存放一定種類的設(shè)備，可以方便地提供給客戶。同樣二手設(shè)備供應(yīng)商必須提供相應(yīng)的專家，能夠解釋每類設(shè)備在各個型號之間的差異性，來幫助客戶做出正確的選擇。舉個例子，200mm設(shè)備的原始指標(biāo)是可用于180nm生產(chǎn)線，但是實際上可以輕松地擴(kuò)展到130nm生產(chǎn)線。

備件選擇需專業(yè)咨詢服務(wù)

備件的供應(yīng)需要有各類專業(yè)人員，清楚各類設(shè)備的改型以及備件的更新情況，此類專業(yè)的咨詢服務(wù)十分重要。

在SemicoResearch有關(guān)老舊生產(chǎn)線的報告中指出，對于芯片制造商、OEM以及二手設(shè)備供應(yīng)商來說，它們最頭痛的問題是如何找到可更換的備件，提供合理的價格以及詳實的設(shè)備文件，包括部件明細(xì)及設(shè)備的電路與布線資料等，以及如何準(zhǔn)確告知客戶那類部件已經(jīng)改型或者停止供貨。

此外，OEM會采用二級分銷商的備件，導(dǎo)致備件的庫存失去控制。為此，有一個工業(yè)組織fabowner協(xié)會開展了一項網(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(diào)來解決。近年來二手設(shè)備交易增長，如TI購買奇夢達(dá)的300mm設(shè)備，并進(jìn)行轉(zhuǎn)換改造，由生產(chǎn)存儲器變成生產(chǎn)模擬RF的生產(chǎn)線。

總之，備件的供應(yīng)需要有各類專業(yè)人員，它們清楚各類設(shè)備的改型以及備件的更新情況，甚至不同供應(yīng)商之間可能的更迭情況，所以此類專業(yè)的咨詢服務(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(shè)備如CMP、CVD、干濕法腐蝕等。

”混合模式”是指在一條生產(chǎn)線中如果有180臺二手設(shè)備，占總設(shè)備臺數(shù)的67%，可以延伸到60nm技術(shù)，那其中有10臺左右的設(shè)備要更新，以及要采用82臺新的設(shè)備(30%)，來滿足更細(xì)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(jī)可以用二手設(shè)備，而要求精細(xì)圖形的其它層則要求新的設(shè)備，有些工藝則可混合使用新舊及翻新設(shè)備。在60nm產(chǎn)品中許多工藝可以采用二手設(shè)備如CMP、CVD、干濕法腐蝕以及3DIC的互連和封裝線等。

在半導(dǎo)體業(yè)中老舊生產(chǎn)線的管理需要擁有非常專業(yè)知識的人才，盡管二手設(shè)備的價格可能低于新設(shè)備30%左右，可節(jié)省很大的支出，但同時也蘊(yùn)含極大的風(fēng)險。國內(nèi)已有這樣的先例，由于一味追求節(jié)省投資，采用了多個廠商供應(yīng)的二手設(shè)備，結(jié)果在設(shè)備發(fā)生故障時，由于缺乏人力與備件等有效的支持，導(dǎo)致整條生產(chǎn)線喪失基線，不能正常運轉(zhuǎn)。要重新實現(xiàn)正常生產(chǎn)需花費更多資金，反而得不償失。

權(quán)衡選購二手設(shè)備

認(rèn)識二手設(shè)備需要有個過程，實際上這是一種權(quán)衡。如果一切從投資與回報來考量，二手設(shè)備市場在中國還是大有作為的。

目前市場上有兩類二手設(shè)備供應(yīng)商：一類是原廠翻新設(shè)備，產(chǎn)品質(zhì)量有保證，并可得到支持與服務(wù)，但是價格高;另一類是非原廠翻新，其中魚目混雜，有能力強(qiáng)的也有一般的供應(yīng)商，導(dǎo)致二手設(shè)備價格差異很大。所以購買二手設(shè)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，然而市場前景不明;三是產(chǎn)品的需求數(shù)量不夠大，產(chǎn)能擴(kuò)充有限。但是，也要明白這雖能節(jié)省部分費用，但必然要付出相應(yīng)的代價。如果產(chǎn)品前景好，需求量大，一定建議要購買新的設(shè)備，這樣既經(jīng)濟(jì)又有保障。

在考慮購買二手設(shè)備時，有如下幾點經(jīng)驗供參考：一是如果是批量采購，二手設(shè)備廠商應(yīng)盡可能集中，這有利于進(jìn)行價格談判及爭取更好的服務(wù)與支持。二是二手設(shè)備的故障率相對于新的設(shè)備肯定要高，廠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(nèi)以及特殊情況下，應(yīng)盡量少用原廠提供的服務(wù)。同時在實際運作中，每年二手設(shè)備的維修費用要提前做出計劃。三是選擇新設(shè)備還是二手設(shè)備的界線要界定好。視實際情況而定，這與自身經(jīng)驗與能力有關(guān)，二手設(shè)備的價格太低并非一定是好事。

二手設(shè)備市場在中國曾經(jīng)有一階段“非常風(fēng)光”，但如今產(chǎn)業(yè)開始成熟，包括引進(jìn)整條二手設(shè)備生產(chǎn)線的項目已不多見。認(rèn)識二手設(shè)備需要有個過程，實際上這是一種權(quán)衡。如果一切由投資與回報來考量，二手設(shè)備市場在中國還是大有作為的。