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1、集成电路制造行业生产成本管理模式及其应用1 序言1 1 做好生产成本管理的意义产品成本是企业在生产过程中所支出的各种费用的总和，是产品价值的主要部份。是一个反映企业生产经营活动各项工作质量的综合指标，成本管理就是在企业生产经营活动中，根据产品在市场上的状况，设定合理的成本控制目标，并对产品成本的形成的整个过程进行监督，并采取措施及时纠正偏差，使实际成本的各项费用支出处于受控的状态之下，成本管理的另一个重要目的在于促使生产成本不断降低，从而达到降低企业经营的成本，是提高企业经济效益的最直接，最有效的手段。1 2 集成电路产业已经成为当今高新技术的主要标志当今世界，以现代通信、计算机、网络为代表的
2、信息产业飞速发展，使世界经济和人类社会文明发生了深刻的变化，而引发这些巨变的核心技术是集成电路，正是有了集成电路技术的日新月异的发展，才使信息产业在短短四十年内成为全球第一大产业，由于集成电路产业不断发展，美国经济保持了持续增长，日本发展成为世界第二经济大国，韩国、新加坡与台湾地区，也取得了经济飞速发展的奇迹，海湾战争与科索沃战争一再向世人显示了现代战争中芯片打败钢铁的事实。1 3 集成电路制造业是产业分化，重组后的发展产物自2 0 世纪6 0 年代中期在发达国家形成集成电路产业以来，由于成本的驱使和全球地区资源优势的差别，促使了产业的分化重组形成了设计、制造、封装、测试四业发展的格局，其中的
3、集成电路设计与制造出现在8 0 年代并在8 0 年代末9 0 年代初迅速发展壮大，成为了独立的行业。1 4 集成电路制造行业的特征1 4 1 投资巨大，行业规模效应显著晶片尺寸和加工线度寸度是集成电路制造行业生产线的两个主要标志，目前国际上用于生产的最高水平的生产线是1 2 英寸，O 3 5 微米的生产线，其建成的总投资预计达到3 0 亿美元，国内目前的华虹N E C拥有年产0 5 微米，1 2 万片的生产线，其投资达9 亿美元，每条生产线的规模产量应在年产l5 至3 0 万片。1 4 2 生产制造过程技术含量高，技术进步、更新速度快由于集成电路制造业涉及较多的精细线度加工，对设备的精密程度提
4、出了很高的要求，机、电、光、化学等诸学科理论，在制造业中的专用设备上得到有效的统一，洁净环境的需求，使得车间的设计，运营过程中有别于其他行业的。制造技术的快速更新是本行业的一个显著特征，3 0 多年来，摩尔定律已经成为集成电路产业的一个不可动摇的原则；每隔l8 个月硅芯片单位面积上的晶体管数目就会翻一番，在过去1 0 年中，这条定律所描述的技术进步，不断地被得以证实，其基础就是晶体管面积越做越小，一个新建的集成电路制造生产线，在建成后的三至四年，就将被更新的一个技术所淘汰，制造行业。在国际或台湾地区，设备都以快速折旧( 3至4 年) 加速折旧。1 5 中国大陆集成电路制造业状况目前，中国大陆有
5、6 家集成电路制造的骨干企业，分别是华虹N E C 、上海贝岭、上海先进、无锡华晶、绍兴华越、首钢N E C ，笔者所处企业系6 家骨干企业中唯一的上市企业一一上海贝岭股份有限公司。上海贝岭以其独居的产品优势，成为在6 家企业中利润率居首位，除上海贝岭以外，其余5 家企业已在9 9 年开始逐步告别亏损，进入盈利期，传统的集成电路企业，如( 华晶、华越) 都是大而全的企业，基于行业的特征，生产过程中成本的管理将显得尤其的重要，笔者将根据自身的上海贝岭生产线1O 年来的生产管理及实践，试图建立一种实用的成本管理模式，以提供帮助上海贝岭的生产成本管理。21 6 上海贝岭股份有限公司及其4 英寸1 2
6、 微米集成电路 生产线上海贝岭股份有限公司主要从事通讯类，多媒体信息系统集成电路的设计、制造、销售与技术服务，公开于9 8 年在上海证券交易所成功上网发行并上市1 2 0 0 0 万A 股股票，公司创建于1 9 8 8 年初期，初期投资8 2 4 l 万美元，9 4 年以来，每年销售额均为4 亿元左右，年利润均超亿元，成为我国集成电路制造商中经营效益最显著的企业。上海贝岭拥有一条年产l5 万片4 英寸1 2 微米的生产线，其先进程度已达到国际9 0 年代初的水平。上海贝尔是上海贝令的第二大股东，( 目前第一大股东是华虹集团)也是上海贝岭的最大客户，真是得益于上海贝尔的通讯类集成电路，使得上海贝
7、岭拥有了全套的由海外引起的工艺技术和产品，这些产品占整个生产线投片量的5 0 以上，生产线的另外5 0 投片能力，将由公司自行寻找业务，这样贝岭的生产线就形成以通讯类产品为主，并具有其他各种产品的混合型生产线，其生产加工的产品最多时，达到1 0 0 多种，工艺种类几十种。集成电路制造业的许多特点需要有与其相适应的生产成本管理模式来控制生产，显然在从计划经济时代走过来的中国企业很难寻找适合本行业的成本管理模式。本文试图为集成电路的制造业，探索一种生产成本管理的模式。2 集成电路制造的基本流程和特点2 1 集成电路制造的基本流程集成电路的制造是由原始硅片开始，经反复多次的氧化，扩散( 或离子注入)
8、 ，成薄( 淀积或溅射) ，光刻，刻蚀等工艺过程，形成一个加工完成的晶片。以3 微米C M O S 的标准工艺为例，整个流程大致可以分成以下工艺模块。( 见图2 1 )硅片检测J ，初氧场区注入0山 激光编号场区氧化土山 I 光刻P 阱三层腐蚀l山J ， 腐蚀P 阱预栅氧化N + 区注入光刻铝膜J ，山土LlP 阱注入漂预栅氧化光刻P + 区刻蚀铝膜山J上山IP 阱推进栅氧化P + 区注入合金上山i、L I 腐蚀S i 0 2调节注入P S G 淀积氯化硅钝化层淀积lill l 基氧淀积多晶P S G 流动力光刻钝化层-、Li、L I 淀积氮化硅多晶掺杂光刻接触孔l 刻蚀钟他犀Il J 1 J
9、 ，M - 山、LIV 。上1 业址I I 光刻有源区lI 光刻多晶JI 腐蚀接触孔I、Lll背面减薄I、LLIll 刻蚀场区刻蚀多晶刻蚀接触孔lJ ，、LJ ，光刻场区光刻N + 区溅射铝图2 1C M O ST 艺流程图4以上是一个最简单的C M O S 工艺流程，其中每一个方框为一个加工步骤组合，其中光刻次数的多少也在一定程度上反映了流程的复杂程度，上例所示的C M O S 流程共9 次光刻，属最简单的C M O S 流程，一个集成电路加工流水线往往有几十种工艺流程，同时在运行，每种流程的光刻次数为1 0 次到2 0 次不等，而每种工艺中的每一加工工艺步骤又不尽相同，这些为生产成本的管理
10、带来了较大困难。2 2 集成电路制造的特点2 2 1 生产线是确定的工艺流程可以有不同的组合，生产线按加工性质不同，可分为光刻区域，刻蚀区域，整个流程就是在这四个区域中反复流进流入形成最终产的，以下图示图2 2硅片在加工过程中流经的区域2 2 2 各加工区域的硅片处理数量不一样薄膜区域有较多工艺是一批一批处理，每一批最多可达2 0 0 片，而刻蚀和光刻等区域是以片为处理单位。2 2 3 在加工过程中有报废，返工等不可确定的事件发生2 2 4 在加工过程中，有些物件消耗是随加工产量的，如光刻股、硅片原材料，有的是随时间的，如氧氟酸在腐蚀槽中若长于4 8 小时，则必须更换酸液。3 集成电路制造业的
11、成本估算及困难成本是困绕许多企业的因素之一，企业管理层一般都要求有正确的成本信息，但财务核算得到的成本信息的正确性却一直无法达到其要求，究其原因，主要是做成本核算的部门混淆了一些概念及无法正确把握会计上的一些基本原则，一般而言，财务会计对外报告用的成本信息的准确性要求和企业管理上对成本信息准确性要求是完全不同的，前者要求企业整体产品的成本信息要符合配比原则，即企业年报上的成本数额只要符合会计准则的要求，则我们就认为其成本在会计年报上的披鼯是符合公允性的，简单地说就是正确的。但管理上要求的成本信息如果只满足于成本总额的正确性，则其作用是微乎其微的。管理上主要需要单个产品的准确成本信息，其基础是需
12、要知道每一加工步骤的成本信息，如果成本核算无法准确地提供单个产品的成本信息，则成本信息对管理来说几乎没用。也就是管理上的成本还必须采用科学的方法将是总成本分解到具体的单个产品，甚至各工艺步骤中，如果分解过程使单个产品的成本导致扭曲，那么从管理角度来说，其成本信息就是错误的，只有意识到此两者的差别，才能根据生产特点来决定成本核算的方法，也才能得到较为准确的成本信息。传统的集成电路企业( 包括上海贝岭公司在目前的状况) 对成本的核算仍停留在仅对成本总额的核算要求，其特点是：( 1 ) 由财务部门来作成本核算，根据每年或每月的各种消耗，如原材料消耗，仓库辅料的领用。来作为当年或当月的原材料辅料消耗。
13、( 2 ) 生产部门的业务流程划分全部基本产品加工的逻辑流程设计，而不考虑如何利于成本控制来分割业务流程。( 3 ) 成本不能细分到每一种工艺或产品。( 4 ) 产品成本的核算模式一成不变，一旦确定不随产品工艺的变化而重新修正。( 5 ) 生产部门和成本核算部门互相隔裂，各行其事信息沟通不畅。( 6 ) 对集成电路制造业中发生的一些特殊的费用，如设备维护合同费用，贵重备件的领用在处理方法上任意性较大。( 7 ) 成本控制仅注重可变成本类的控制( 如节约使用水、电、气)降低原材料采购成本，忽略固定成本的降低( 如扩大生产效率，合理配置设备等) 。以上的这些成本核算极大地支约了我国集成电路行业与国
14、际市场的互相接轨，随着市场竞争的日趋激烈，在集成电路制造行业迫切需要一种合理的成本管理模式。4 集成电路制造业的成本管理模式本文所述的集成电路制造业的成本管理模式参考了上海贝岭的技术转让方比利时阿尔卡特集团的M i e t e c 微电子公司的成本管理运行方式以下对于成本管理体系作五个方面的介绍。4 1 成本概述公司的生产流程如图2 2 所示，在图2 2 中，产品的投入后经过剪头所示的方向多次循环后( 循环次数视产品不同而有所不同) ，完成硅片制造的整个生产，主要材料“硅片”在第一次循环的第一步投入，辅料( 或耗料) 在各个步骤投入( 由于在每个步骤进行多次循环，所以各种辅料的消耗不是一次性的
15、，也即每经过一次循环都可能消耗辅料) 。( 一) 产品成本的结构分析，公司产品的成本主要由以下几部份构成：( 1 ) 原材料成本：只包括硅片的成本，按一定的材料发出成本计算；( 2 ) 化剂，耗材：包括各步骤消耗的化学试剂、光刻胶、特种气体靶材等：( 3 ) 直接人工，仅指生产工人的工资。( 4 ) 制造费用：包括折旧费用、技术服务费用，备品备件消耗修理费用和其他部份等。表4 一l 是9 9 年全年生产成本的数据及其相关的比例关系，其中原材料成本是变动成本，化剂成本只有一部份是变动成本，其原因是：有一部份的化剂的更换是定期的，而与加工的产量无关，那么这部份化剂的成本就是固定成本，其他费用基本上
16、是固定成本性质的成本，所以从这方面说，在我们的生产成本中，变动成本占总成本的3 8 ( 其中直接人工费未计变化成本之中) ，那么，固定成本将占6 2 ，而其中折旧费用将达到3 0 左右，所以对于设备折旧费用如何处理是至关重要的。项目金额所占比例硅片l8 0 8l7 化剂2 2 6 22 1 直接人工6 8 96 小计4 7 5 94 4 制造费用6 0 6 05 6 总计1O ，8 19l O O 其中：折旧费3 2 3 03 0 从以上的成本结构来分析，我们的生产变动成本占3 8 ，固定成本占6 2 ，在这种情况下，从通过研究变动成本，而简单地将固定均摊到每个硅片或每种产品上，都有很大的不准确性，公司在前几年曾采用过这种做法，实践证明。是不准确的，所以，我们必须对固定成本进行研究，通过一定的方法将固定成本分配到各个硅片上，所以我们生产成本工作的特点也是成本工作成败的关键就是如何来处理固定成本。4 2 固定成本分析在我们的成本中，主要的固定成本为：折旧费用、
