中國芯,風雨十五年
文章推薦指數: 80 %
喜歡君臨,就點個關注吧
2004年8月,一位戴著金絲眼鏡的儒雅老人走出上海機場,在他身後跟著15人的專業團隊。
一切是那麼的平常,可在太平洋彼岸的矽谷早因他的回歸鬧翻了天。
出發前,美國政府對他進行了重重審查,把他所有的工藝配方、設計圖紙都沒收了。
60歲的他,除了腦袋,什麼也沒帶回來。
讓他放棄數百萬年薪回國的是這樣一句話:「我給外國人做了幾十年嫁衣,是時候報效祖國了。
」
這個老人叫尹志堯,那一年,他創立了中微半導體。
1
1944年,尹志堯出生在北平一個愛國世家,他的曾外祖父是清末革命黨人,祖父是庚子賠款留學生,對抗日本經濟侵略的政治家,父親是留日歸國的電化學專家。
優良的傳統在尹志堯身上得以延續。
中學就讀於久負盛名的北京四中,本科畢業於天才雲集的中科大,碩士就讀於北大,於加州大學完成物理化學博士學位,1984年順利進入英特爾工作。
父輩的積累加後天的努力就此開啟了尹志堯的傳奇人生。
在英特爾擔任工程師的日子裡,尹志堯主要負責電漿蝕刻業務,他的專業和專注給泛林半導體留下了非常深刻的影響。
不久,泛林向他伸出了橄欖枝。
這時的泛林剛成立6年,論實力與英特爾相去甚遠,可尹志堯卻選擇了更有挑戰性的人生。
在加盟泛林後,尹志堯主持開發了包括Rainbow介質刻蝕機在內的一系列產品,幫助泛林成功擊敗了全球霸主應用材料,躍升為全球最大的等離子刻蝕設備製造商,占領了全球40%以上的刻蝕設備市場。
被挑落馬下後,應用材料迅速把尹志堯挖了過來,任公司的等離子刻蝕設備首席技術官。
為規避智慧財產權風險,尹志堯選擇從頭再來,用不同於泛林時的技術研發出性能更好的刻蝕設備,再次打敗了泛林,重返行業龍頭的寶座。
可以毫不客氣地說,泛林與應用材料這兩大全球半導體設備霸主的發展與尹志堯息息相關。
尹志堯作為行業領軍人物,擁有86項美國授權專利,主持和參與開發的刻蝕設備,幾乎占到了全球的一半。
不出意外,尹志堯的輝煌會在美國落幕,可歷史的巨輪卻讓他遇到了那個男人。
江上舟。
江上舟是上海晶片產業奠基人,在任上海經委副主任時,他積極推動半導體產業的發展,與倪光南等老專家促成對半導體產業影響深遠的國務院18號文,鼓動張汝京等一大批矽谷華人回國創業。
北美中國半導體協會會長陸郝安曾這樣描述江上舟在矽谷舉辦的座談會:
當年,那次活動在矽谷引起的反響遠遠超出我們預期,在酒店預訂的100多人會議廳一下子擠進了300多人,我至今仍清楚地記得江先生描繪的上海集成電路產業願景,他的激情演講鼓動了很多關切國內半導體產業發展的矽谷華人,推動了後來海歸潮的興起。
尹志堯正是被江上舟的夢想和激情所鼓舞。
面對江上舟的邀請,年近六旬,已擔任應用材料副總裁的尹志堯曾猶豫過。
可江上舟說了這句話:「我是個癌症病人,只剩下半條命,哪怕豁出命去,也要為國家造出刻蝕機,我們一起干吧!」
廉頗老矣,尚能飯否?
烈士暮年,壯心不已!
望著僅比自己小3歲,卻身患絕症滿頭白髮的江上舟,尹志堯被深深打動了。
悠悠中國芯,巍巍民族魂。
就這樣,這個60歲的老人踏上了歸國之路。
2
在回國之前,尹志堯就知道擺在面前的是一條怎樣的荊棘之路。
集成電路製造工藝繁多複雜,共計1000多個工藝步驟、涉及上千種材料、用到數百種專用設備,而每一種設備和工藝又涵蓋了幾十個學科和工程知識。
其中集成電路設備是技術含量最高,也是人類迄今製造過的最複雜的設備之一。
整個集成電路產業鏈猶如一個倒金字塔,半導體設備作為基石,支撐起了幾十萬億美元的信息產業。
目前一條20nm工藝集成電路生產線投資額就高達100億美元,半導體設備價值約占75%以上,比黃金還貴。
在半導體製造中,光刻、刻蝕和薄膜沉積是最核心的三大工藝,其對應的機器設備也是價值量最高的。
根據SEMI統計,晶圓製造設備占半導體設備銷售額的81%,刻蝕設備、光刻機和薄膜沉積設備又分別占了其中的24%、23%和18%。
這些設備只有美國、日本和荷蘭等少數國家能製造。
以光刻機為例,ASML占據了全球80%的市場份額,EUV光刻機更是占了100%,尼康和佳能只能生產低端產品。
目前我國最先進的上海微電子也只能生產90nm工藝製程的光刻機,而ASML的EUV光刻機已達到7nm。
刻蝕機同樣如此,泛林半導體、應用材料和東京電子占據了全球90%以上的市場份額,皆已實現7nm的量產。
國內半導體設備龍頭北方華創在刻蝕機和薄膜沉積設備上布局完善,但只有28nm級別實現量產,14nm還處於研發及工藝驗證階段。
半導體行業將叢林法則演繹到了極致,在細分領域內,一位贏家甚至可以拿走整個行業的利潤,這是在其他行業罕見的。
因此,ASML的EUV光刻機能賣到1.2億美元,且供不應求。
尹志堯創業之初面臨的首要問題就是選擇什麼樣的發展道路。
在半導體設備行業有三種發展模式:
一是上海微電子的「沿途下蛋」,通過承擔國家的專項工程實現了0到1的突破,但90nm的光刻機早已不是主流產品,為了生存,只能開發其他產品。
二是北方華創的「全而美」,在蝕刻機、薄膜沉積設備上全面布局,產品非常齊全,但也僅僅是齊全。
第三種就是尹志堯所選擇的道路,死咬國際先進水平。
唯有如此,才能搶占被國際巨頭壟斷的市場。
根據半導體行業「一代設備,一代工藝,一代產品」的經驗,集成電路設備的研發通常要比晶片製造技術提前兩代,當時世界上最先進的晶片生產線是90nm製程,尹志堯直接從65nm開始研究。
尹志堯也有自己的底氣,那就是人才。
半導體是微加工行業,工藝非常關鍵。
2002年上海微電子成立,總經理賀榮明去德國考察,有工程師告訴他:「給你們全套圖紙,也做不出來。
」
開始他不服,後來他在蔡司看到,同樣一個鏡片,不同工人去磨,光潔度相差十倍,那裡的拋光工人,祖孫三代都在同一個崗位上。
蔡司正是ASML的反射鏡供應商。
設計人才我們並不缺,不然也不會有華為海思、紫光展銳的崛起,缺的恰恰是工藝工程師。
刻蝕機同樣如此。
按工藝流程看,刻蝕機需要按光刻機刻出的電路結構,在矽片上進行微觀雕刻,猶如在頭髮絲上蓋高樓、搭立交橋,技術難度可想而知。
尹志堯從矽谷帶走的15人皆在泛林、應用材料等企業工作過15-20年,涵蓋了研發、生產、採購和管理的各個門類,在原單位都是中堅力量。
這些人都經過了尹志堯的精挑細選,也是中微半導體最大的財富。
公司成立後,吸引人才一直被尹志堯當成頭等大事,中微的500多員工中,有100多人來自海外,皆具有多年的半導體設備工作經驗。
其後的兩大要素就是資金和技術。
晶片行業的發展史就是燒錢史,需要的積累時間以十年為計量單位,研發費用動輒以十億美元計算。
而這兩樣,都是尹志堯最緊缺的。
3
創業難,晶片行業創業更難。
在美國時,應用材料每年的研發費用高達10多億美元,但在上海,尹志堯僅有江上舟給他爭取的5000萬和自籌的150萬美元,且很快就燒完了。
為了籌錢,尹志堯跑斷了腿,可在遍地黃金的上海,卻沒拿回一分錢。
煤飛色舞的年代,哪裡有晶片的生存空間,「精明」的投資機構怎會把錢投入晶片這種無底洞。
矽谷的風投踏破門檻,尹志堯又不願喪失控股權。
進退維谷之際,還是江上舟出馬,拿到國開行5000萬美元的無息貸款,中微半導體才度過了最艱難的時刻。
尹志堯和他的團隊沒日沒夜地研究了三年,終於在2007年10月成功研發出65nm至45nm的刻蝕機,打入全球主流市場。
正當公司準備大展宏圖之際,海外狙擊開始。
老東家應用材料把尹志堯告上了法庭。
發動專利戰打擊我國高科技企業是西方慣用伎倆。
21世紀初發生了兩起著名的專利戰,分別是思科起訴華為,台積電起訴中芯國際。
中芯國際與台積電纏鬥7年,最終慘敗,割地賠款,張汝京出局,身患絕症的江上舟臨危受命,也只勉力支撐兩年就撒手人寰。
中芯國際再也無力對台積電構成威脅。
華為贏了,也付出了大量的人財物,發展速度大大減緩。
尹志堯是半導體行業少有的技術管理兩手抓的複合型人才,雖早已未雨綢繆,可仍被拖入了漫長的訴訟戰中。
應用材料的指控非常簡單:
中微申請的兩項專利歸應用材料所有,理由是尹志堯、陳愛華等核心人員曾經在應用材料身居要職,參閱過公司大量的機密。
要知道尹志堯在矽谷闖蕩多年,非常熟悉其中的彎彎繞繞,在從泛林離職加盟應用材料時就曾遭泛林起訴。
這次回國,尹志堯選擇了另起爐灶,整個團隊沒有從美國帶回任何技術資料,進行研發時也有別於競爭對手的技術,具有鮮明的創新性。
尹志堯對這次訴訟有底氣,也的確與應用材料達成了和解。
可代價是:兩年半的時間和2500萬美元的訴訟費。
這對初生的中微半導體是沉重的一擊。
打發完前東家,中微的設備剛要進入台積電時,前前東家泛林又找上了門。
這都是我國高科技企業必經的磨難。
一切又都是值得的,2015年2月美國商務部宣布解除對中國出口等離子體刻蝕設備的限制。
他們的公告里是這麼說的:
在中國已經有一家非美國的公司有能力供應足夠數量及同等質量的刻蝕機,繼續現在的國家安全出口管制已達不到其目的了。
4
除了刻蝕機外,中微半導體在薄膜沉積設備上也取得了很大的進展。
最大的看點就是LED產業的核心設備MOCVD。
LED產業鏈分為襯底加工、LED外延片生產、晶片製造和器件封裝四個領域,其中外延片生產是技術含量最高,價值量最大的環節。
MOCVD設備就是用來製造外延片的,MOCVD設備的數量也是衡量LED製造商產能的重要標誌。
由於技術含量高、製造工藝複雜,國際MOCVD設備市場長期被德國愛思強和美國維易科兩大巨頭壟斷,占據了全球90%的市場份額。
壟斷自然有壟斷的價格。
2009年,一台進口MOCVD設備的售價高達2000萬,占到整條LED生產線的50%。
我國LED產業的瘋狂也始於2009年。
揚州率先出台MOCVD補貼政策,設立25億元的資金,根據型號不同每台MOCVD設備至少補貼800萬元,最多1000萬元。
各地政府紛紛效仿,一場MOCVD補貼大戰就此拉開。
但讓天龍光電等MOCVD廠商絕望的是,地方政府的補貼只夠進口設備。
以國內LED晶片龍頭三安光電為例,在2016年以前購買的MOCVD設備,不是維易科的,就是愛思強的。
兩大巨頭吃得滿嘴流油。
隨著補貼力度的加大,我國LED晶片產業進入高速發展期,逐漸成為全球LED產業鏈的中心,占據了全球37%的市場份額,三安光電、華燦光電等LED晶片製造廠商強勢崛起。
在MOCVD設備的補貼上,工信部也選擇了把肉爛在鍋里。
可國內MOCVD廠商仍難以與兩大巨頭抗衡,直到中微半導體崛起。
2010年,中微半導體研發成功了首台MOCVD設備Prismo D-Blue,吹響了進攻的號角。
2017年,公司研發出第二代產品Prismo A7,銷量從上年的6台暴增到57台,2018年銷量更是達到106台。
這106台是個什麼概念呢?
MOCVD設備由於半導體材料的不同分為氮化鎵基和砷化鎵基。
根據LED inside的數據,2018年全球氮化鎵基MOCVD銷量215台,砷化鎵基MOCVD銷量65台。
中微半導體的這106台全是氮化鎵基MOCVD,已占據了全球氮化鎵基MOCVD的49%,根據IHS MARKit的數據,2018年下半年中微的市場份額已提高到了60%以上。
值得一提的是兩大巨頭中,愛思強早已被維易科干趴下,2016年還傳出被收購的消息。
中微的成功自然引發了維易科的狙擊。
2017年4月,專利戰再次被祭起。
但中微半導體直接懟了回去,對維易科提起反訴訟。
一頓操作,雙方達成和解。
2018年中微MOCVD設備銷量暴增,已證明了維易科已無法阻止中微半導體的崛起。
5
2018年4月,媒體大肆宣揚中微在全球率先掌握5nm技術。
《王炸!國家突然宣布一個大消息!巨頭們徹夜無眠!》《此人突然回國,美國慌了,日本傻眼,世界驚呆》這類聳人聽聞的標題開始刷屏。
尹志堯怒斥無良媒體誤國誤民。
那麼實情如何呢?
2017年7月,台積電宣布中微半導體納入其7nm工藝設備商採購名單,中微的7nm正式實現商業化。
這標誌著中微半導體與泛林、應用材料、東電、日立四家企業一起,組成了刻蝕機國際第一梯隊。
公司在2018年的確掌握了5nm技術,可僅限於刻蝕機,並在2018年12月通過了台積電認證,將用於台積電全球首條5nm製程生產線。
中微半導體的確走在了世界最前沿。
但看上面這組數據,泛林、東電和應用材料的合計市場份額高達94%,中微半導體歸類為其他,市場份額僅為1.4%。
這1.4%就是尹志堯怒斥媒體的地方。
因為他清醒地認識到,我們與國外的差距不止在技術,還在規模、積累、生態等各方面。
西方國家通過多年發展和積累,在半導體行業已形成了特有的生態鏈。
最著名的就是ASML與三大晶片巨頭的結盟。
ASML每年的研發費用高達13億歐元,為了促進ASML新品的研發,三星、台積電、英特爾自願為ASML提供了一半的研發費用。
在這個生態鏈里,各巨頭已有先發優勢,持續的技術領先帶來穩定的供應鏈關係,通過賺取高額利潤推動技術的不斷進步,完美的正循環。
後來者很難趕超。
中微技術雖突破,產品穩定性仍有待時間驗證。
從營收看,中微半導體前期的業績並不好,甚至可以說很爛,卻要每年穩定地投入數億的研發費用。
雖然與應用材料、泛林等10億美元以上的研發投入沒法比,這樣燒錢也不是中微半導體所能承受,卻又是保持技術領先的必然選擇。
從營收分類看,MOCVD設備的爆發讓中微半導體的基本面大幅改善,成為公司的現金奶牛,持續作戰能力大幅增強。
更重要的是,中微半導體產業化的契機已到來。
作為全球最大的半導體消費市場,我國近五年半導體市場規模的複合增速為14.34%,帶動全球產能中心逐步往中國大陸轉移。
根據SEMI數據,2017年-2020年,全球預計新建62條圓晶廠加工線,其中中國大陸為26條,整體投資金額預計占全球新建圓晶廠的42%,為全球之最。
半導體作為周期性行業,近三年正處於低潮期,一旦進入景氣期,中國大陸將迎來圓晶廠密集建設和落成期,屆時也是中微半導體業績爆發之時。
中國的廣闊市場藍海,將是中微半導體未來成長的天然沃土。
投資充滿著風險,我們不能拍拍腦袋就能輕易做出的決定。
除了基本面的機會分析,還需要對財務風險、業績確定性、業務競爭格局等進行更深入的考察。
從年初至今,股市中5G機會不斷出現,翻倍個股更是層出不窮,面對美帝的脅迫,我方從未屈服。
在商談期間,期間股市風雲變幻,中小投資者往往很難把握住行情,這時,你需要一位引路人帶領你識別風險和機會。
君臨集結頂尖分析師團隊,推出5G專欄:
1.深度剖析5G行情,帶你看懂5G投資;
2.解讀相關優質個股,看清機會風險;
3.長期持續跟蹤,看懂政策與財報影響。
更多詳情可關注頭條君臨,查看5G專欄,獲取最新5G機會與風險。
也可關注公號「君臨」,獲得更多投資信息。
猶如「籠中困獸」的中國半導體,正在冒著敵人的炮火「匍匐前進」
在半導體這個領域,中國需要挑戰的是,西方上百年積累起來的工業體系。中國半導體一直是在冒著敵人的炮火匍匐前進,如今,敵人的炮火越來越兇猛。圍追堵截中,誰讓我「芯」痛?美國的驚人統治力1957年,電...
中微:中國半導體裝備國產化的先鋒
文/魏志強 武鵬 編者按:本文所報導的中微半導體設備(上海)有限公司,是我國在集成電路製造設備領域的一個傑出企業。中微多年專攻等離子刻蝕設備的研製,緊跟國際技術前進步伐,現已躋身國際一流行列,在...
13年前,這個60歲的老人,棄美回國,只為咱的國貨能有一顆「中國芯」
當華為的麒麟970晶片準備跟蘋果的A11展開手機AI新時代爭奪戰時,很多人都在驚呼國產晶片進步的速度,然而卻很少有人知道是一個海歸中國人將中國的晶片製造能力縮短了3代距離。