不吹上天，不扁入地，還原真實的「中國刻蝕機之父——尹志堯」

不吹上天，不扁入地

「剛剛，這位中國老人，突然回國，美國人徹底慌了！」

「是他，讓中國半導體技術彎道超車，趕超美日！是他，讓『中國芯』實現中國製造，突破外企獨霸！」

「中國再一次在核心領域突破技術『無人區』，彎道超車，率先掌握 5 納米半導體技術！」

尹志堯本人在回復科大微電子學院院長劉明院士時表示他已不堪其擾：希望媒體能夠做到事實報導，不要誇大其詞。


這與「與非態度」不謀而合，今天將和大家一起解讀更真實的中微創始人——尹志堯。

在介紹今天的主人公以及他的企業之前，先來挑開部分讀者的誤解，這個誤解源於網絡上的一種聲音：「當國外還在 10 納米 7 納米技術掙扎時，中微已開發出 5 納米技術。

」這段話不免讓讀者產生中國的半導體技術已經超越了歐美日的錯誤觀念。

晶片刻蝕機不是光刻機

從上世紀 50 年代以來，人們通過微觀加工技術，使晶片這種微觀器件的面積縮小了一萬億倍。

而在晶片量產工藝中涉及 50 多個科學，數千道工序，比如薄膜澱積、光刻、刻蝕、離子注入、CMP 等，刻蝕只是一種重要的一環。

圖源：知乎

尹志堯在接受採訪時指出，由於光刻機受限于波長的不利因素，其只能做 20 納米至 17 納米，14 納米及以下的邏輯器件微觀結構的加工將通過等離子體刻蝕和薄膜沉積的工藝組合——多重模板效應來實現。

由於刻蝕和光刻僅有一字之差，不了解集成電路製造的小夥伴們容易將其搞混，其實光刻機和刻蝕機是兩種不同的設備。

光刻機的工作原理是用光將掩膜版上的電路結構臨時複製到矽片上。

而刻蝕機的工作原理是按光刻機刻出的電路結構，在矽片上進行微觀雕刻，刻出溝槽或接觸孔。

刻蝕利用顯影后的光刻膠圖形作為掩模，在襯底上腐蝕掉一定深度的薄膜物質，隨後得到與光刻膠圖形相同的集成電路圖形。

按照刻蝕技術的不同，刻蝕機可以分為干刻、濕刻兩種。

濕刻一般藉助化學液體進行刻蝕工作，而干刻不需要化學液體的參與，比如等離子體刻蝕就屬於干法刻蝕的一種。

知道了等離子刻蝕技術，那麼等離子刻蝕機的概念就不難理解了，說白了它就是利用等離子體在晶圓表面進行晶片圖形雕刻的一種工具。

中國為什麼選擇重金投入，發展三大晶片製作設備？

從上一章節我們了解到，晶圓製造工藝過程中需要用到上百種設備，比如擴散爐、光刻機、刻蝕機、離子注入機、薄膜澱積設備、化學機械拋光劑、清洗機等，但其中占設備投資總額最大的，第一是光刻機（占 20%），第二是刻蝕機（占 18~19%），第三是薄膜澱積設備（占 15%），這三類設備占晶圓製造企業設備總投資的 50%以上。

再加上這三種設備的缺失會嚴重影響中國半導體行業的發展，因此，攻克這三類設備是我國半導體產業的「亟需」。

中國刻蝕機之父——尹志堯

圖源：知網

在中國，半導體行業起步較晚，半導體設備製造行業更是被美國和日本等極少數已開發國家壟斷，作為製造大國、半導體使用量大國的中國，本土半導體生產市場卻只占全球市場的 5%左右。

在這樣的大背景下尹志堯選擇帶著技術歸國創業，這是為何？

1944 年，尹志堯出生在一個愛國世家，祖父是庚子賠款留學生，父親是留日回國報效的電化學專家，中學時代就讀於北京四中。

1967 年，大學本科畢業於中國科技大學化學物理系，先是被分配到蘭州煉油廠，後轉到中科院蘭州物理化學所工作。

1978 年，選擇了繼續深造，考上了北京大學化學系。

1980 年，獲得北大化學系碩士學位，隨後在親戚幫助下赴美留學。

1984 年，在加利福尼亞大學洛杉磯分校拿到了物理化學博士學位。

此後 20 年裡，尹志堯一直在矽谷工作，先是進入英特爾工作，負責電漿刻蝕業務。

而後他又先後到美國科林研發和全球最大的晶片設備生產企業美國應用材料工作。

歸國前，他已在全球最大的半導體設備公司——應用材料做到總公司副總裁，等離子體刻蝕事業群總經理，其領導和參與開發的刻蝕設備，幾乎占到了全世界的一半。

個人在半導體行業擁有 86 項美國專利和 200 多項各國專利，被譽為「矽谷最有成就的華人之一」。

2004 年，尹志堯放棄了美國百萬美元的優厚待遇和早已習慣的西方生活，衝破美國政府的層層審查，在所有的工藝配方、設計圖紙都被美國沒收的情況下，選擇歸國創業，那一年他 60 歲。

是什麼打動了他？

這歸功於一次相遇，在一次國際半導體設備展上，時任上海市經濟委員會副主任的江上舟，也是尹志堯北京四中的校友，他在仔細觀看了美國應用材料地設備後對尹志堯說：「看來刻蝕機比原子彈還複雜，外國人用它來卡我們的脖子，我們能不能自己把它造出來？」面對突如其來的邀請，尹志堯陷入了任何人都會產生的猶豫之中，但江上舟的一句話激勵了他，確切地說是激發出了他的愛國情愫：「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！」

「給外國人做了這麼多年嫁衣，是時候給祖國和人民做點貢獻了。

」這就是尹志堯給出的答案。

咬住國際先進水平不放鬆——中微

圖源：中微官網

2004 年，尹志堯說服並帶回了 18 位在矽谷主流半導體設備公司或研究機構工作多年的資深華裔工程師，他們中多數至少都有 17 年的工作經驗，多的可能有 25~30 年的工作經驗，並且他們的專業各不相同，有做機械設計的、有做電子工程的、有做軟體的、還有做反應器技術的、工藝過程開發的、業務廠商管理的。

同年，尹志堯與其中的 15 位工程師一起創建了中微半導體設備有限公司（以下簡稱「中微」），主攻刻蝕機（包括電容性刻蝕設備、電感性刻蝕設備）和薄膜沉積設備，從此開啟了中國半導體和晶片裝備產業的新征程。

2019 年，在首批上市的科創板企業中，中微半導體設備（上海）股份有限公司以 170 倍的市盈率摘下首批科創板企業的「貴」冠，創出科創板新股發行估值紀錄。

此外，中微公司還是國家集成電路產業基金成立後投資的第一家公司，也是美國《確保美國在半導體產業的長期領導地位》國情咨文中唯一提及的中國公司。

但對於一家創業公司而言，從來沒有什麼一帆風順，有的只是水到渠成。

在不斷地遇到問題、解決問題的過程中，這支 15 人的小團隊也成長為 653 人的中型隊伍（數據來自天眼查），在這 15 年間，中微和尹志堯都經歷了些什麼？與非網帶你一起解鎖。

資金方面

在美國應用材料，尹志堯所屬的部門每年有 2 億美元的研發經費。

而作為行業老大的美國應用材料，在過去 10 年中，平均每年的研發投入超過 10 億美元。

歸國創業時，上海市政府支持了 5000 萬元的啟動資金，另外他們還自籌了 150 萬美金。

這點錢對於一個做半導體設備的公司而言簡直是杯水車薪，因此解決資金問題，是公司能夠正常運轉的頭號難題。

為了籌資，他跑遍所有可能注資的機構和企業，卻沒能拿回一分錢。

當時國內的投資機構，對這種扔進去幾十個億可能連個響都聽不到的行業，並不感興趣。

無奈，尹志堯只得前往美國矽谷融資，那裡的許多風投機構看好這個華人創業團隊。

在矽谷，中微完成了華登國際領投的 3949 萬美元 A 輪融資。

再後來的十多年，國內的基金和投資商逐漸地了解了這一行業，開始投資支持中微的發展。

其中，在《國家集成電路產業發展推進綱要》發布後，中微成為了第一家「大基金」投資的企業。

經過幾輪的融資，再到科創板上市，中微註冊資本達到 53486.224 萬人民幣，市值突破 350 億元。

占股前三的分別是上海創業投資有限公司（21.42%）、國家集成電路產業投資基金（20.74%）以及公司員工（20%左右）。

具體融資情況見下表：

信息源：天眼查

技術方面

圖源：中微官網

中微副總裁兼中國區總經理曹煉生表示中微每年的研發支出差不多是 5000 萬美金，即人民幣 3 億多，雖然從數量級上來說，這僅僅是美國應用材料 10 億美元的二十分之一（占營收 20%），但對於中微來說算是巨大的壓力，以 2017 年的 10 億營收為例，研發支出占比營收 30%，遠遠高於美國應用材料。

這是追趕要付出的代價，當然大量的研發投入也會帶來相應的產出。

2007 年 6 月，首台 CCP 刻蝕設備產品研製成功，並運往國內客戶。

2010 年 6 月，首台 TSV/MEMS/Dicing 刻蝕設備產品研製成功，並運往客戶。

2011 年 11 月，中微 45 納米介質刻蝕設備研製成功。

2012 年 11 月，首台 MOCVD 設備產品研製成功，並運往國內客戶。

2013 年 12 月，中微 22 納米介質刻蝕設備研製成功。

2016 年 1 月，中微 14 納米介質刻蝕設備研製成功。

2016 年 2 月，首台 VOC 設備產品研製成功，並運往國內客戶。

2016 年 6 月，首台第二代 MOCVD 設備產品研製成功，並運往國內客戶。

2016 年 8 月，中微 7 納米介質刻蝕設備研製成功。

2016 年 11 月，首台單反應台 ICP 刻蝕設備產品研製成功，並運往國內客戶。

2017 年 4 月，首台雙反應台 ICP 刻蝕設備產品研製成功。

2017 年 7 月，中微刻蝕設備進入國際先進 7 納米生產線。

智慧財產權方面

在智慧財產權方面，尹志堯和他的團隊是有遠見卓識的，在美國啟程之時未帶一份工藝配方、設計圖紙回國，這既是迫於美國政府搜查的無奈，也是為了避免今後的智慧財產權糾紛。

同時他們深知智慧財產權的重要性，從創業以來，中微已經累積申請了包括國內外的 1200 多項專利，已授權數達 961 項。

信息源：中微官網

這些動作最後都被驗證有效，中微的快速發展引起了國際社會及同業競爭對手的廣泛關注，而美國的競爭對手更是虎視眈眈，對中微高度警惕。

在過去的 10 多年裡，美國應用材料、泛林半導體、維科三大半導體設備公司輪番對中微發起商業機密和專利侵權的法律訴訟，意圖遏制中微的發展，但在這三次智慧財產權維權戰役中，中微均以充分的準備和淡定的姿態，贏得了最後的勝利。

國內外刻蝕機行業分析

近年來，晶圓廠的建設帶動了設備需求量的增長，根據 VLSI Research 統計，2018 年全球半導體設備系統及服務銷售額為 811 億美元，其中前五大半導體設備製造廠商，由於起步較早，憑藉資金、技術、客戶 資源、品牌等方面的優勢，占據了全球半導體設備市場 65%的市場份額。

信息源：VLSI Research

需求市場帶動供給市場的同時，也激發了投資熱潮，據廣證恒生在研報中預計：晶圓廠帶來的設備投資額在 2017-2018 年為 220 億美元，2019-2020 年為 880 億美元，2021-2022 年為 1100 億美元。

另有研究顯示，2015 年 -2020 年五年間，中國半導體晶片產業的投資將高達 650 億美元，其中，設備的投入高達 500 億美元，這意味著在晶片生產線的建設中，中微所處的高端設備領域就要花掉總投資額七成以上。

同時，這些年來，中國晶片製造設備 95%以上都依賴進口，包括刻蝕設備：全球刻蝕設備市場一直由應用材料、泛林半導體和東京電子三家公司主導。

中微的出現與技術突破，在一定程度上改善了我國刻蝕機單純依靠進口的窘境。

信息源：2018《網際網路周刊》&eNet 研究院選擇排行

從國際貿易的角度來看，由於中微等離子體刻蝕機的成功研發和量產，美國商務部取消了等離子體刻蝕機對中國的出口控制，算是幾十個「松脖子」計劃成功的一小步。

從市場占有率看，中微公司在全球介質刻蝕設備市場中占有 2.5%的市場份額，在全球電容性刻蝕設備市場中占有 1.4%的市場份額。

也就是說，雖然中微的部分技術水平和應用領域已達到國際同類產品的標準，並已應用於全球最先進的 7 納米和 5 納米生產線，但在銷售體量上與美國、日本、荷蘭等巨頭企業相比，差距不小。

當然，國內也不止中微一家在從事集成電路裝備的研發工作，另外還有中微、北微和金盛微納等。

只不過與中微相比，技術方面還需要進一步突破。

信息源：2018《網際網路周刊》&eNet 研究院選擇排行

中微的未來——「活下去」

如何活著？

尹志堯有著獨特的見解：「要做就做世界第一，做中國第一也會讓別人替代！」在技術不輸於人的情況下，做到世界第一的首要問題就是提高市場占有率。

目前中微的主營產品包括以下三類：

第一類，等離子體刻蝕機［Primo D-RIE 以及 Primo AD-RIE］，主要應用於半導體、IC 晶片製造；

第二類，TSV 矽通孔刻蝕機［Primo TSV］，主要應用於半導體先進封裝製造；

第三類，MOCVD 設備［Primo D-BLUE］，是 LED 晶片生產的關鍵設備。

圖源：中微官網

關於如何進一步突破上述市場占有率？尹志堯在接受《科創板日報》記者採訪時表示：「對於中國本土的集成電路公司，中微的產品是比較容易進入的，中微的產品在國內的市場占有率也還不錯。

但進入國外市場不會像進入國內市場那麼快，在國際市場，真正做到相當好的占有率，還需要一段時間努力」。

他認為：「刻蝕是一個慢工出細活的工作，精細的刻蝕會有幾百種上千種不同的應用，每個應用都要花比較長的時間才能真正核准，作為客戶來講，真正完全新的設備，需要經過長期的驗證，總的來講，這些占有率會逐漸提高的」。

另一位中微的高管補充道：「中微之前只有電容性的刻蝕產品，但在過去兩年中，中微又進一步推出了電感性的刻蝕，因此，會在原有的電容性刻蝕的客戶的基礎上，去跟客戶談電感性刻蝕的合作，這種拓展方式可以相對快速地提高市場占有率」。

寫在最後

成功永遠不是一蹴而就的，需要更多地投入與鑽研，服務好每一個員工、每一位客戶，然後靜心等待，市場的饋贈不會遲到。