攻克刻蝕機的“卡脖子”技術,中微半導如何打造國產強芯?
刻蝕機對于芯片的制造而言,有著與光刻機相當的重要性。
“芯芯”之火,可以燎原。經過十多年的匠心磨礪,國產芯片突破重圍開辟出一條全新的黃金賽道,如今以燎原之勢,迎來高速發展期。與此同時,國內芯片設計行業歷經風云變幻,順勢搭乘“數字化”東風穿越迷霧,蓄力迎接下一個全新時代。
“務實苦干,敢為人先”是廣東企業的精神基因。改革開放以來,無數企業在廣東落地扎根,憑借一股“咬定青山不松懈”的干勁,持續躬身深耕、探索創新,在行業賽道上扎實踏穩每一步,逐步實現從“小步慢跑”到“大步快跑”、從“落后追隨”到“強勢引領”、從“默默無聞”到“脫穎而出”的跨越。
在半導體領域,有這么一家企業,2001年誕生于廣東深圳,在芯片設計行業賽道上持續探索深耕,懷揣“打造國產強芯”的堅定信念,以自主創新為起點,以數字化轉型變革為動力,在漫漫“芯”征程中奮力跑出新時代加速度。
01攻克刻蝕機的“卡脖子”技術
我國芯片生產被卡脖子,主要卡在光刻機。但其實很長一段時間,還有一個重要設備也在束縛中國芯片生產,它就是刻蝕機。
在光刻機領域,中國始終面臨著困境。而在刻蝕機領域,一個人的出現,讓這種束縛成為了歷史。
刻蝕機和光刻機功能不同,假如把芯片制造比作刻一個五角星形印章的話,那么在木塊上畫五角星的步驟,就相當于光刻機的工作;而把五角星周圍的材料用刀刻掉的過程,就是相當于刻蝕機的工作。
可以看出,刻蝕機在芯片生產中的重要性。在制造芯片的所有設備中,光刻機的成本占比約為24%,刻蝕機的占比約為20%,它們是占比最高的兩個設備。
很長一段時間以來,全球刻蝕機生產幾乎被美、日兩國壟斷。為了遏制中國半導體發展,美國一直以來都限制刻蝕機對華出口,但是隨著國內企業——中微半導體公司的成功研發,這種壟斷成為了歷史。
說到中微半導體,就必須說一說它的創始人,“中國刻蝕機之父”尹志堯。
尹志堯1944年出生于北京一個書香門第的家庭,他的祖父、父親都曾出國留學,并且二人后來都選擇了回國報效。這樣的家庭讓尹志堯自幼具備國際視野,而且他一直有著一個奮斗強國的情結。
尹志堯的人生是典型的學霸之路:考入北京四中,考入中國科學技術大學化學物理系,進入中科院蘭州物理化學所做研究員,之后又考上北京大學研究生,再然后去加利福尼亞大學讀博士。
博士畢業后,尹志堯先后在美國英特爾、泛林、“應用材料”等半導體巨頭企業工作。工作期間他個人擁有86項美國專利和200多項各國專利。
在應用材料公司,尹志堯甚至做到了總公司副總裁的位置。
在美國事業如日中天,但是尹志堯在六十歲這個年齡,居然出人意料地選擇了回國創業。
做出這個決定,除了受父親、祖父愛國心的影響以外,還有一個讓人意想不到的原因。
1984年,尹志堯第一次去英特爾上班時,他驚訝地發現:公司從研究課題組長、經理,再到工程師,絕大部分都是華人。
“沒有想到,華人對美國集成電路的發展,貢獻如此之大!”尹志堯說。
這件事讓尹志堯堅信,中國將來在集成電路領域,一定能達到世界最先進水平。20年后,他要親自證明自己的判斷,他選擇回國創業。
為了不違反企業保密條例,尹志堯沒有帶任何文件、圖紙走,只帶領著 15 人小團隊,和他們的記憶,還有美國的企業管理理念。
2004年,他在上海創辦中微半導體公司,并堅持全員持股。
當時,尹志堯邀請倪圖強等人和他一起回國創業。于是中微半導體(上海)公司應運而生。多年來,倪圖強歷任中微電子執行總監、副總裁職位。2018年,倪圖強被聘任為公司副總經理。他還是公司刻蝕設備產品事業群副總經理,主要領導用于高端電介質刻蝕的 Primo D-RIE 和 Primo AD-RIE 設備的研發和項目管理。
據悉,倪圖強能力強,獲得了三百多項技術專利,是中微電子專利最多的高管。公司董事長尹志堯的專利也只不過一百多項。截至2021年年底,中微公司已擁有多項自主知識產權和核心技術,申請專利達2012項,其中發明專利達1741項
“為什么英特爾、泛林、應用材料這三家能成為世界頂尖的半導體公司?很多人不知道,一個關鍵原因是全員持股?!币緢蛘f。
“如果員工只有工資和獎金,那么競爭企業可以輕松用高薪挖走你的員工,讓你曾經的員工成為你的競爭對手。為長遠考慮,我們公司全員持股,每一個級別股票差20%,工資差 10%,我稱之為中微的特色社會主義集體所有制。”
就這樣,在尹志堯的帶領下,大家靠著記憶和不斷學習外國最新的研究成果,僅用三年的時間,便研發出了第一代刻蝕機。
公司成立17年,先后投入20多億人民幣,中微相繼推出了從 75納米到5納米工藝的刻蝕機,技術始終與美國巨頭公司處于同一水平,并且產品已被臺積電采用,同時產品還銷往韓國、新加坡、日本等國家。
02數字化變革管理,打造企業發展“加速器”
“芯”光不負趕路人。經過不懈努力與積累沉淀,中微半導于今年8月迎來“高光時刻”——成功在上海證券交易所科創板掛牌上市,這顆行業新“芯”也正式步入黃金快車道。
回望來時路,如果說出色的技術創新與優良的產品品質,鍛造了它堅實的基座與引擎,那么數字化管理,則無疑成為推動它快速發展的“加速器”。
近年來,隨著企業規模的迅速擴大與市場競爭環境的日益激烈,中微半導原來的管理模式難以跟上快速發展的步伐。
“隨著公司規模發展壯大,業務場景變得越來越復雜,而業務鏈和財務鏈之間相互孤立,無法一體化運作,效率難免就有影響?!眳切略f道:“這時我們意識到,需要構建統一的數字化信息系統,實現內部管理互聯互通,提高營運管理效率,才能支撐企業規模的發展壯大。”
2021年,經過深入的了解與調研,基于鼎捷軟件在半導體領域豐富的智能制造實踐經驗,中微半導決定攜手鼎捷軟件開啟數字化轉型,搭建起支撐企業長遠發展的數字化管理平臺,以數字化變革管理運營,共同打造企業發展的“加速器”。
目前,中微半導借助鼎捷ERP、MES系統,高效搭建一體化平臺,通過采購、供應商、銷售管理以及財務應收、應付、成本管理等核心功能模塊,加速業財一體化,從而實現整體運營效率的進化及成本精細化管控。
1.搭建信息高速路,重構集團化協同
因業務發展需要,中微半導在全國各地成立子公司及辦事處,然而各公司獨立運作,彼此之間數據均不互通、造成信息孤島,加上信息與數據標準不統一,需要耗費大量人力手工統計報表等,部門協同滯后、報表統計延遲且準確率不高等管理痛難點便隨之出現。
“公司規模越來越大,涉及的數據也越來越多,但各部門之間數據沒打通,加上需要手工來統計數據,工作量就變得繁重,很多單據也沒辦法及時跟進?!敝形雽畔⒒椖拷浝碲w琪回憶道。
由此,在鼎捷軟件協助下,中微半導通過構建集團工程部明確權責分工、重新制定集團編碼原則、運用統一計量、統一存貨策略等,為集團化運行提供基礎保障;同時通過規劃集團組織構架、梳理內部交易、規劃內部交易單據類型、檢討集團供應協同關系等,促進集團化多組織、多系統數據同步共享、實時傳遞等,最終實現集團工程數據處理周期由1天到1H、集團內部交易單據處理周期由0.5天到1H的轉變,切實推動集團化管理協同。
2.雙向出擊破瓶頸,強化委外管理
委外管理直接影響訂單的按期交付、生產計劃的執行和公司的資產流動等,對企業來說至關重要。在中微半導以往的管理過程中,委外WIP進度跟進能力、委外回貨執行能力較弱。一方面,委外WIP導入過程中,加工廠提供的WIP報表格式不一,人工匯總難度高、工作量大,難以掌握委外WIP實時進度;另一方面,委外回貨導入過程中,需手工錄入多種復雜數據,時效及精準度不佳,影響運營效率。
通過與鼎捷團隊合作,中微半導著力完善WIP管理機制,整合WIP導入信息跟ERP系統信息,讓委外進度一目了然;同時優化投片投封機制,利用系統高效執行回貨導入作業,自動生成相關單據。經過雙向出擊,委外WIP處理周期由上線前4H縮短至0.5H,委外WIP處理周期由上線前1天縮短至0.5H,委外管理能力得到有效提升。
3.打通流程,成本核算邁向“準快精深”
中微半導在以往的成本管控上,由于采用手工核算成本,成本核算耗時久且效率低,加上供應鏈數據混亂,成本核算維度不夠精細,導致財務工作量龐大繁重,成本波動分析困難等問題,難以及時提供相關決策性數據。
引入鼎捷ERP系統后,中微半導構建業務財務一體化管理,通過對各段工序建立成本分類,可準確快速定位成本波動原因,同時基于流程梳理及優化、業務數據及時準確錄入,可以快速完成財務核算工作并稽核,實現財務成本精細化管控。中微半導成本準確核算能力由60%提升至90%,成本結算周期由原來的15天縮短至5天,成本核算邁向“準快精深”,為產品成本分析、管控、降低提供有效依據。
系統上線后,直觀的效果感受主要有兩點:一方面,通過系統連接采購交易協同、銷售交易協同,縮短內部流程,集團協同交易運作效率比以前提升了不少;另一方面,系統打通了業務和財務鏈路,核算數據準確性提高,也大大縮短了成本結算周期。
03擁抱數字未來,迎接下一個全新時代
懷揣“成為世界一流芯片設計公司”的美好愿景,踐行“國產芯走向世界”的初心使命,中微半導一直奔走在向前的路上。隨著企業上市,中微半導站在新的起點,面對新的市場環境所帶來的挑戰和機遇,數字化轉型將成為中微半導新階段發展的“起手式”。
“‘讓國產芯走出國門,走向世界’是我們的責任與擔當,需要一代又一代人的接力奔跑,中微半導愿意扛起使命,立足當下擁抱數字化,跑好屬于我們這代人的這一棒?!眳切略f道。
目前,在鼎捷的協助下,中微半導已完成信息化基礎的搭建,下一階段,中微半導將持續加快數字化布局,借助鼎捷MES系統、BI等工具,進一步釋放管理效能,支撐企業邁向全新的時代。未來,鼎捷也將持續整合資源,助力中微半導體從傳統的經驗管理,邁向精確的數字分析管理,打造降本增效、提質減存的競爭優勢,與企業共創管理效益、數據價值,助力中微半導跑出新的加速度!
