300mm二手设备生产线：买还是不买？

　　老旧生产线的管理对于中国半导体业有十分重要的意义，因为生产线中设备的平均使用寿命在15年左右，不能一劳永逸长远使用下去，所以总是会面临备件与服务以及设备的更新换代问题。在半导体业中实际上尚需要200mm生产线甚至小于200mm生产线用来生产模拟、混合信号及功率器件。据SemicoResearch的近期报告显示，全球硅片消耗有39%采用200mm生产线，9%是小于200mm生产线。从技术节点看，有近50%采用130nm及以上技术。

　　作为老旧生产线的经理，必须有能力来平衡工艺技术、产品出货时间及制造成本。目前绝大部分的设备制造商关注更多的是生产300mm设备，甚至在研发450mm设备，已经很少关注200mm及以下设备，然而实际上全球那么多老旧生产线仍需要包括技术、备件与服务方面的支持。

　　二手300mm设备市场增长带来挑战

　　对于老旧生产线管理者来说，一个关键问题是如何升级生产线工艺及适时地扩充产能。

　　全球二手设备市场逐年增长，2013年可达30亿美元规模。据笔者的判断，可能不包括光刻机在内。因为仅ASML一家，它的季度销售额中有约25%来自翻新设备，2012年销售额达47亿欧元，单项二手光刻机设备的年销售额就达12.5亿欧元。

　　如果依2004年为300mm硅片的导入时间点，至今已有10年历史，全球硅片产能中300mm占比已达61%。从二手设备市场来看，由于二手设备的转移时间大多在设备使用15年左右，因此近期全球300mm生产线的二手设备销售已经开始，但是尚不会太多。可以肯定全球硅片产能中有近40%用在存储器制造中，所以相对存储器生产线中设备的转移会更加活跃。

　　另外，由于二手设备市场的供应商开始专业化，并提供全面服务包括售后服务，因此许多国际大厂如TI、格罗方德、意法半导体、美信等IDM及代工厂都在使用二手设备，意味着采购二手设备是一种市场需求，并不表示技能的差异性。

　　对于老旧生产线的管理者来说，面临的一个关键问题是如何升级生产线工艺及适时地扩充产能。因此在购买新设备或是采用翻新的、有质量保证的二手设备之间需要作出最佳的选择。二手设备的价格通常相比新的设备价格会低20%~30%，它与设备的使用年数、目前状况、可用度等相关。但是在有些情况下，那些顶级OEM设备制造商已经停止供应200mm设备，包括服务。从生产线上的工程师角度来讲，不管是新的设备或是二手设备，他们关心的是是否能生产出合格产品，在高成品率下有利润，可实现高性价比。同样，对于供货时间、安装与验收等要求是尽可能保证迅速到位。

　　因此对于二手设备供应商来说，必须十分清楚库存内设备的现状，包括数据、设备的基线。它们可能在全球各地的仓库中存放一定种类的设备，可以方便地提供给客户。同样二手设备供应商必须提供相应的专家，能够解释每类设备在各个型号之间的差异性，来帮助客户做出正确的选择。举个例子，200mm设备的原始指标是可用于180nm生产线，但是实际上可以轻松地扩展到130nm生产线。

　　备件选择需专业咨询服务

　　备件的供应需要有各类专业人员，清楚各类设备的改型以及备件的更新情况，此类专业的咨询服务十分重要。

　　在SemicoResearch有关老旧生产线的报告中指出，对于芯片制造商、OEM以及二手设备供应商来说，它们最头痛的问题是如何找到可更换的备件，提供合理的价格以及详实的设备文件，包括部件明细及设备的电路与布线资料等，以及如何准确告知客户那类部件已经改型或者停止供货。

　　此外，OEM会采用二级分销商的备件，导致备件的库存失去控制。为此，有一个工业组织fabowner协会开展了一项网络服务，把短缺的备件序号放到网上，以便各方协调来解决。近年来二手设备交易增长，如TI购买奇梦达的300mm设备，并进行转换改造，由生产存储器变成生产模拟RF的生产线。

　　总之，备件的供应需要有各类专业人员，它们清楚各类设备的改型以及备件的更新情况，甚至不同供应商之间可能的更迭情况，所以此类专业的咨询服务十分重要。

　　需混合模式迎接后摩尔定律

　　在60nm产品中许多工艺可以采用二手设备如CMP、CVD、干湿法腐蚀等。

　　”混合模式”是指在一条生产线中如果有180台二手设备，占总设备台数的67%，可以延伸到60nm技术，那其中有10台左右的设备要更新，以及要采用82台新的设备(30%)，来满足更细小尺寸与最新技术的需要。

　　某些金属层和NWell和PWell离子注入机可以用二手设备，而要求精细图形的其它层则要求新的设备，有些工艺则可混合使用新旧及翻新设备。在60nm产品中许多工艺可以采用二手设备如CMP、CVD、干湿法腐蚀以及3DIC的互连和封装线等。

　　在半导体业中老旧生产线的管理需要拥有非常专业知识的人才，尽管二手设备的价格可能低于新设备30%左右，可节省很大的支出，但同时也蕴含极大的风险。国内已有这样的先例，由于一味追求节省投资，采用了多个厂商供应的二手设备，结果在设备发生故障时，由于缺乏人力与备件等有效的支持，导致整条生产线丧失基线，不能正常运转。要重新实现正常生产需花费更多资金，反而得不偿失。

　　权衡选购二手设备

　　认识二手设备需要有个过程，实际上这是一种权衡。如果一切从投资与回报来考量，二手设备市场在中国还是大有作为的。

　　目前市场上有两类二手设备供应商：一类是原厂翻新设备，产品质量有保证，并可得到支持与服务，但是价格高;另一类是非原厂翻新，其中鱼目混杂，有能力强的也有一般的供应商，导致二手设备价格差异很大。所以购买二手设备目的要非常明确，有三种情况可以考虑：一是做产品研发用;二是产品虽有特殊工艺要求，然而市场前景不明;三是产品的需求数量不够大，产能扩充有限。但是，也要明白这虽能节省部分费用，但必然要付出相应的代价。如果产品前景好，需求量大，一定建议要购买新的设备，这样既经济又有保障。

　　在考虑购买二手设备时，有如下几点经验供参考：一是如果是批量采购，二手设备厂商应尽可能集中，这有利于进行价格谈判及争取更好的服务与支持。二是二手设备的故障率相对于新的设备肯定要高，厂商最好配备一定的维修人员。由于通常服务费用很高，除在保修期内以及特殊情况下，应尽量少用原厂提供的服务。同时在实际运作中，每年二手设备的维修费用要提前做出计划。三是选择新设备还是二手设备的界线要界定好。视实际情况而定，这与自身经验与能力有关，二手设备的价格太低并非一定是好事。

　　二手设备市场在中国曾经有一阶段“非常风光”，但如今产业开始成熟，包括引进整条二手设备生产线的项目已不多见。认识二手设备需要有个过程，实际上这是一种权衡。如果一切由投资与回报来考量，二手设备市场在中国还是大有作为的。