中國芯片刻蝕機17年突圍戰(zhàn)

編輯丨李曙光

2004年，已經(jīng)60歲的尹志堯，帶領一群志同道合的人，兩手空空踏上了飛往中國的班機。
從此，“硅谷最有成就華人”的榮耀已成過往。等待他的，是想辦法突破中國等離子刻蝕機的空白?？涛g機是雕刻出每一枚芯片電路的納米級“手術刀”，這個挑戰(zhàn)艱巨且緊迫。
2004年5月31日，中微半導體設備公司（下稱中微公司）在上海市牛頓路的一間辦公室中注冊成立。
17年過去了，尹志堯已經(jīng)77歲，仍然奮斗在一線，而中微公司則已經(jīng)成為技術一流的刻蝕機企業(yè)，臺積電制造最先進的5納米芯片，也會用到中微的刻蝕機。
最近4個月時間里，中微公司的股價漲了130%，市值超過1200億元，成為資本市場的寵兒，甚至有越來越熱之勢。
在資金短缺、巨頭專利打壓的困境中，一位60歲老人到底是如何率隊完成這場國產刻蝕機突圍奇跡的？刻蝕機的成功突圍，又能給芯片產業(yè)鏈的其他環(huán)節(jié)帶來什么啟發(fā)？

當年，如果走進中微公司上海市牛頓路的辦公室，可以看到十余人在這間辦公室忙碌穿梭，氣氛與其他創(chuàng)業(yè)團隊別無二致。
但這是一個極其特殊的創(chuàng)業(yè)團隊，團隊平均年齡已過半百，基本是等待退休的年紀。
如果有對硅谷熟知的人進到這個辦公室，一定會大吃一驚。團隊帶頭的尹志堯時年60歲，曾是硅谷高科技企業(yè)應用材料的副總裁；57歲的麥仕義，曾是應用材料公司資深總監(jiān)；46歲的李天笑，曾是應用材料公司亞太項目經(jīng)理……

是什么樣事情，能夠讓這群高齡精英匯聚，重新創(chuàng)業(yè)？答案是造出國產等離子刻蝕機的夢想。
如果把制造芯片類比為在晶圓上畫刻版畫，刻蝕就是依照圖樣雕刻出所需的電路圖案。芯片越先進，所需的制程越小，微觀圖案的“分辨率”就越高，對刻蝕機精度的要求也就越高。
據(jù)產業(yè)人士向市界估算，一個月產不到5萬片的8英寸CMOS工藝晶圓廠，需配置不同類型的刻蝕機合計四五十臺。其中的等離子刻蝕機，單臺價格在400萬～500萬美元以上。
如此龐大的市場，中國企業(yè)卻長時間缺席。美國的應用材料公司和泛林公司、日本的東京電子公司這三巨頭蠶食了90%以上的市場份額。
2004年，時任上海市經(jīng)委副主任、曾推動中芯國際落地上海的江上舟，正為國產等離子刻蝕機的市場空白發(fā)愁。
那一年的上海世界半導體設備展上，尹志堯以應用材料公司副總裁、刻蝕產品事業(yè)部總經(jīng)理的身份參展，與江上舟不期而遇。
尹志堯先后在泛林半導體和應用材料任職、主導幾代刻蝕技術演進、手握89項美國專利和200多項海內外專利，正是江上舟尋覓許久的良才。
彼時江上舟已罹患肺癌，仍系心國內刻蝕機的自主研發(fā)，多番動員尹志堯回國創(chuàng)業(yè)。對尹志堯高齡回國的躊躇，江上舟豪言：“我是個癌癥病人，只剩下半條命，哪怕豁出這半條命，也想為國家造出光刻機、等離子刻蝕機，我們一起干吧！”
這一席話，堅定了尹志堯的創(chuàng)業(yè)決心。隨后經(jīng)尹志堯游說，麥仕義等十余位硅谷人才一同歸國，決意“瞄準”中國芯片刻蝕設備領域的空白。

隨著刻蝕機領域三足鼎立的市場格局日益固化，下游的芯片制造廠商一旦選定長期合作伙伴，日后不會輕易更改。這留給中微追趕的時間十分緊迫。
要從夾縫中突圍，中微唯一的活路是研發(fā)出精度更高、成本更低的機器。
2004年，中芯國際投入建設12英寸晶圓產線。中國的刻蝕機也做出了零的突破，北方華創(chuàng)向中芯國際天津廠出貨了首臺刻蝕機，但在技術水平上與國外有代際的巨大差距。中芯國際剛開始推進0.35～0.13微米的全面技術認證和量產，而國際先進水平是90納米。
中微的日子也不好過。芯片產業(yè)是典型的技術密集和人才密集型行業(yè)，當時國內相關人才極其稀缺。中微雖然初創(chuàng)團隊星光熠熠，但要做出國產的等離子刻蝕機，人才儲備差得太遠。
如此窘迫的境況下，尹志堯、麥仕義等人不得不把一分鐘掰成兩半用。同時，中微通過吸收歸國留學生的方式，逐步擴大研發(fā)規(guī)模。
功夫不負有心人，到2007年，中微一舉推出可用于65～16納米制芯片制造的等離子體刻蝕機。
根據(jù)當時的相關報道，中微產品亮相之初就證明了自身的競爭力。幾十次測試結果顯示，中微刻蝕機加工每片芯片成本平均降低30～36%，借此逐步切進了臺積電和中芯國際的采購體系。

憑借良好的性價比，中微公司的刻蝕機快速打開市場，訂單隨之而來。與此同時，這個年僅“三歲”的團隊，迎來了另一場風暴。
2007年10月，中微公司被應用材料公司告上了美國法庭。應用材料主張，中微公司的首款設備中應用了自己的商業(yè)機密，理由包括尹志堯等多名中微員工是自己的前雇員等。

利用專利侵權問題發(fā)難，在全球芯片市場競爭中并不少見。專利侵權問題索賠金額大，耗時長，對實際經(jīng)營和企業(yè)名譽都會產生嚴重影響，結果可能會左右一個企業(yè)的生死存亡。
比如中芯國際2003～2009年間與臺積電的專利戰(zhàn)打得難舍難分，最終以中芯國際落敗、賠款2億美元現(xiàn)金收場。經(jīng)此一役，中芯國際創(chuàng)始人張汝京為擔責而辭職，公司管理一度陷入混亂，直到2009年江上舟出任董事長才有好轉。
幸運的是，同樣的故事并未在中微公司上演。作為經(jīng)驗豐富的半導體老將，早在創(chuàng)業(yè)之前，尹志堯已經(jīng)為可能的專利爭端未雨綢繆。
在和有志回國創(chuàng)業(yè)的工程師接觸初期，尹志堯就要求他們不帶任何文件回國、不涉及任何商業(yè)機密，以避免法律糾紛。

因此，中微面對與應用材料的專利糾紛時底氣十足，將已有的600萬份文件交由有關部門徹查，被證明清白。
2009年，美國泛林半導體又在中國臺灣狀告中微專利侵權。8個月后，臺灣法院駁回泛林半導體訴訟請求。
不僅如此，中微公司還反手給了泛林一記漂亮的法律反擊。
在臺灣與泛林展開專利拉鋸戰(zhàn)時，中微發(fā)現(xiàn)泛林半導體涉嫌竊取自己的技術文件。
中微隨即在上海對泛林提起告訴。法院一審認定泛林存在侵權，要求其銷毀持有的相關設備照片，不得披露、使用相關商業(yè)秘密，判令泛林賠償訴訟相關支出90萬元。
截至中微公司2019年7月披露招股書，此案件在二審處理中。中微二審要求泛林半導體及其關聯(lián)方賠償因侵權導致的全部損失，即停止侵權、銷毀培訓資料、賠償研發(fā)費用等。市界就此致電中微公司證券部，暫未得到更多信息。
2019年7月，中微公司成為科創(chuàng)板首批掛牌上市企業(yè)。其招股書中寫道：公司在與國際半導體設備領先公司數(shù)輪的商業(yè)秘密和專利訴訟中均達成和解或勝訴，以事實結果證明了公司扎實的自主知識產權基礎和應對國際復雜知識產權挑戰(zhàn)的能力。
從數(shù)量來看，截至2019年2月末，中微公司申請了1201項專利，其中發(fā)明專利1028項，海外發(fā)明專利465項；已獲授權專利951項，其中發(fā)明利800項。
與數(shù)百發(fā)明專利相對應，中微保持著穩(wěn)健的產品研發(fā)速度，平均不到兩年推出一款產品。根據(jù)招股書中透露的信息，中微公司刻蝕機的平均交付時間為約3.7個月，平均驗收通過、確認收入時間是約2個月。

現(xiàn)在的中微公司，代表著國內刻蝕機技術的“天花板”，還在全球分工的芯片產業(yè)鏈中站穩(wěn)了腳跟。
業(yè)界一般把28納米“分辨率”視為芯片先進程度的分界線，28納米及以上被稱為“成熟制程”，28納米以下被稱為“先進制程”。
高端的等離子體刻蝕機可以用于先進制程的芯片生產。2015年之前，美國一直向中國廠商禁運這類設備，直到中微突破這項技術，禁令隨之廢除。
目前，全球僅有臺積電和三星兩家公司能量產5納米芯片。臺積電就用了中微的等離子體刻蝕機生產先進制程的芯片。
國內另一半導體設備巨頭北方華創(chuàng)的刻蝕機，突破了制造14納米制程芯片的技術壁壘，相關設備于2016年開始出貨。
兩家公司相對比，中微更專注在芯片刻蝕設備研發(fā)上，并在2012年切進LED賽道，研制出首臺用于LED芯片制造的MOCVD設備。今年6月份，中微公司還發(fā)布了用于高性能Mini-LED量產的MOCVD設備，目前Mini-LED已然成為了市場的熱點。
北方華創(chuàng)的優(yōu)勢在于產品線更齊全，擁有半導體裝備、真空裝備、新能源鋰電裝備、精密元器件四大事業(yè)群。

據(jù)市場研究機構VLSI統(tǒng)計的客戶滿意度，2019年中微在全球晶圓制造設備市場排名第三，也是前五名中唯一的中國企業(yè)。

中微雖在技術上爬上金字塔尖，但在市場上，仍然面臨巨頭們的強大壓力。
據(jù)德邦證券研報，2020年到2021年第一季度期間，泛林半導體刻蝕設備在國內十家晶圓制造企業(yè)中市占率為48.8%，排名第一。中微公司排名第二，市占率為18.5%，約為泛林半導體的1/3～1/2。

差距背后，繞不開一個關鍵問題：資金。
創(chuàng)業(yè)之初，中微公司的啟動資金合計不到6000萬元人民幣。
對比之下，在國外任職時，尹志堯每年可支配的研發(fā)經(jīng)費有2億美元，約合12.97億人民幣。
6000萬元很快燒光后，盡管有外資積極表現(xiàn)出投資意愿，但為了盡可能保證公司的內資架構，尹志堯堅持多方奔波、聯(lián)絡國內投資。
2004年前后，國內資本對芯片市場缺乏了解，投資意愿并不強烈。綜合型新經(jīng)濟投行青桐資本的執(zhí)行總經(jīng)理陳蓉鴻對市界表示，芯片投資對投資人甄別項目的能力要求較高，“芯片領域的項目需要投資人對技術、對產業(yè)有更加深刻的理解，需要整個投資團隊的背景更加專業(yè)”。
最終，還是江上舟挺身而出，為尹志堯和國家開發(fā)****行長陳元牽線，讓中微拿到5000萬美元（約合3.24億元人民幣）的貸款，解除燃眉之急。
芯片領域投資相比新消費、互聯(lián)網(wǎng)領域，需要投資人有更大的耐心。一個芯片企業(yè)從創(chuàng)立到上市至少需要六年以上，有的甚至做了十幾年，極少數(shù)趕上風口的才能五年上市。陳蓉鴻對市界說：“這個周期與消費互聯(lián)網(wǎng)項目大不相同，不是簡單地靠資本就能造就傳奇的?！?/span>
另外，中微公司所處于的芯片設備環(huán)節(jié)處于產業(yè)鏈上游，相比中游的芯片設計企業(yè)，更加需要長時間的投入和培育，在投資市場上也面臨更多質疑的目光。

“在近年來幫助芯片項目獲得融資的過程中，我們發(fā)現(xiàn)在產業(yè)環(huán)節(jié)上，大部分投資機構更喜歡投資芯片設計類企業(yè)，因為模式輕、投資小、回報快。”陳蓉鴻說。
所幸，今天在國產替代的背景下，芯片高投入的商業(yè)邏輯已經(jīng)更加容易被資方所理解和接受。

今年7月初，中微公司公告定增結果，大基金二期、中金公司、國泰君安、高毅資產等機構在列。其中大基金二期居首，以25億元獲配2444.03萬股，新晉為中微第五大股東。
中微公司2021年2月1日公告的回復函寫道，以近期公開招標的三家Fab廠（即芯片制造廠）采購的半導體設備訂單情況為例，刻蝕設備及CMP拋光研磨設備的國產化率約為19.6%和15.6%，CVD設備及量測設備國產化率約1.5%和2.0%。
要提升市場份額，中微依然任重道遠。國內半導體設備行業(yè)，普遍在研發(fā)端和銷售端面臨困境。

在技術研發(fā)端，國際大廠形成了較高的專利壁壘，國內廠商即使做出產品，也經(jīng)常在技術自主上面臨質疑，甚至需要與資金雄厚的外商對簿公堂。而在市場銷售端，國際大廠在市場份額上占據(jù)了先發(fā)優(yōu)勢，而芯片設備的驗證周期較長、動輒幾月甚至幾年，下游客戶輕易不愿更換設備供應商。
除去人才、資金、技術、市場方面的難題，芯片等關鍵技術行業(yè)，不可避免地會面臨地緣政治風險。尹志堯曾在采訪中多次表達，企業(yè)之間的商業(yè)、技術競爭，不應該被上升到政治的高度去進行評判。
今年，尹志堯已經(jīng)年屆七十七，仍擔任中微的核心研發(fā)人員。
尹志堯剛回國時，有一次乘坐出租車，司機對他說：“你看起來只有38歲?！币緢蚵勓运市Φ剑?/span>“太好了，以后我就是38歲的人?！?/strong>日后，尹志堯便真的以38歲一樣的精力帶領中微公司突圍。
回溯中國刻蝕機的突圍經(jīng)驗，相比于資金和市場，充足的人才仍是打開那把鎖的真正黃金鑰匙。
中國也需要更多像尹志堯、江上舟這樣的芯片人才保持豪情和沖勁，他們亦是真正值得尊敬和學習的偶像和榜樣。
參考資料：1、《本土半導體設備業(yè)發(fā)力上海中微進入全球主流采購體系》 第一財經(jīng)日報2、《根植中國 關注亞洲中微高起點進入半導體設備市場》 中國電子報3、《年輕的挑戰(zhàn)者：中微公司的天時、地利、人和》 獨角獸智庫
 來源：市界