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(lǐng)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(shù)刀”，這個挑戰(zhàn)艱巨且緊迫。
2004年5月31日，中微半導(dǎo)體設(shè)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(shù)一流的刻蝕機企業(yè)，臺積電制造最先進(jìn)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(chǎn)刻蝕機突圍奇跡的？刻蝕機的成功突圍，又能給芯片產(chǎn)業(yè)鏈的其他環(huán)節(jié)帶來什么啟發(fā)？

當(dāng)年，如果走進(jìn)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(tuán)隊別無二致。
但這是一個極其特殊的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊，團(tuán)隊平均年齡已過半百，基本是等待退休的年紀(jì)。
如果有對硅谷熟知的人進(jìn)到這個辦公室，一定會大吃一驚。團(tuán)隊帶頭的尹志堯時年60歲，曾是硅谷高科技企業(yè)應(yīng)用材料的副總裁；57歲的麥?zhǔn)肆x，曾是應(yīng)用材料公司資深總監(jiān)；46歲的李天笑，曾是應(yīng)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(chǎn)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(jìn)，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(chǎn)業(yè)人士向市界估算，一個月產(chǎn)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(yīng)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(chǎn)等離子刻蝕機的市場空白發(fā)愁。
那一年的上海世界半導(dǎo)體設(shè)備展上，尹志堯以應(yīng)用材料公司副總裁、刻蝕產(chǎn)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(dǎo)體和應(yīng)用材料任職、主導(dǎo)幾代刻蝕技術(shù)演進(jìn)、手握89項美國專利和200多項海內(nèi)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(nèi)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?zhǔn)肆x等十余位硅谷人才一同歸國，決意“瞄準(zhǔn)”中國芯片刻蝕設(shè)備領(lǐng)域的空白。

隨著刻蝕機領(lǐng)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(shè)12英寸晶圓產(chǎn)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(shù)水平上與國外有代際的巨大差距。中芯國際剛開始推進(jìn)0.35～0.13微米的全面技術(shù)認(rèn)證和量產(chǎn)，而國際先進(jìn)水平是90納米。
中微的日子也不好過。芯片產(chǎn)業(yè)是典型的技術(shù)密集和人才密集型行業(yè)，當(dāng)時國內(nèi)相關(guān)人才極其稀缺。中微雖然初創(chuàng)團(tuán)隊星光熠熠，但要做出國產(chǎn)的等離子刻蝕機，人才儲備差得太遠(yuǎn)。
如此窘迫的境況下，尹志堯、麥?zhǔn)肆x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(xué)生的方式，逐步擴(kuò)大研發(fā)規(guī)模。
功夫不負(fù)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(dāng)時的相關(guān)報道，中微產(chǎn)品亮相之初就證明了自身的競爭力。幾十次測試結(jié)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(jìn)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(tuán)隊，迎來了另一場風(fēng)暴。
2007年10月，中微公司被應(yīng)用材料公司告上了美國法庭。應(yīng)用材料主張，中微公司的首款設(shè)備中應(yīng)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(quán)問題發(fā)難，在全球芯片市場競爭中并不少見。專利侵權(quán)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(chǎn)生嚴(yán)重影響，結(jié)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(dān)責(zé)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(zhuǎn)。
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(dǎo)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(yīng)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(guān)部門徹查，被證明清白。
2009年，美國泛林半導(dǎo)體又在中國臺灣狀告中微專利侵權(quán)。8個月后，臺灣法院駁回泛林半導(dǎo)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(dǎo)體涉嫌竊取自己的技術(shù)文件。
中微隨即在上海對泛林提起告訴。法院一審認(rèn)定泛林存在侵權(quán)，要求其銷毀持有的相關(guān)設(shè)備照片，不得披露、使用相關(guān)商業(yè)秘密，判令泛林賠償訴訟相關(guān)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(dǎo)體及其關(guān)聯(lián)方賠償因侵權(quán)導(dǎo)致的全部損失，即停止侵權(quán)、銷毀培訓(xùn)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(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)先公司數(shù)輪的商業(yè)秘密和專利訴訟中均達(dá)成和解或勝訴，以事實結(jié)果證明了公司扎實的自主知識產(chǎn)權(quán)基礎(chǔ)和應(yīng)對國際復(fù)雜知識產(chǎn)權(quán)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(quán)專利951項，其中發(fā)明利800項。
與數(shù)百發(fā)明專利相對應(yīng)，中微保持著穩(wěn)健的產(chǎn)品研發(fā)速度，平均不到兩年推出一款產(chǎn)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(rèn)收入時間是約2個月。

現(xiàn)在的中微公司，代表著國內(nèi)刻蝕機技術(shù)的“天花板”，還在全球分工的芯片產(chǎn)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(jìn)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(jìn)制程”。
高端的等離子體刻蝕機可以用于先進(jìn)制程的芯片生產(chǎn)。2015年之前，美國一直向中國廠商禁運這類設(shè)備，直到中微突破這項技術(shù)，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(chǎn)5納米芯片。臺積電就用了中微的等離子體刻蝕機生產(chǎn)先進(jìn)制程的芯片。
國內(nèi)另一半導(dǎo)體設(shè)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(shù)壁壘，相關(guān)設(shè)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(shè)備研發(fā)上，并在2012年切進(jìn)LED賽道，研制出首臺用于LED芯片制造的MOCVD設(shè)備。今年6月份，中微公司還發(fā)布了用于高性能Mini-LED量產(chǎn)的MOCVD設(shè)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(chǎn)品線更齊全，擁有半導(dǎo)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(gòu)VLSI統(tǒng)計的客戶滿意度，2019年中微在全球晶圓制造設(shè)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(shù)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(dǎo)體刻蝕設(shè)備在國內(nèi)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(dǎo)體的1/3～1/2。

差距背后，繞不開一個關(guān)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(nèi)資架構(gòu)，尹志堯堅持多方奔波、聯(lián)絡(luò)國內(nèi)投資。
2004年前后，國內(nèi)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(jì)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(lǐng)域的項目需要投資人對技術(shù)、對產(chǎn)業(yè)有更加深刻的理解，需要整個投資團(tuán)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(lǐng)域投資相比新消費、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)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(fēng)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(shè)備環(huán)節(jié)處于產(chǎn)業(yè)鏈上游，相比中游的芯片設(shè)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(zhì)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(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)上，大部分投資機構(gòu)更喜歡投資芯片設(shè)計類企業(yè)，因為模式輕、投資小、回報快?！标惾伉櫿f。
所幸，今天在國產(chǎn)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(jié)果，大基金二期、中金公司、國泰君安、高毅資產(chǎn)等機構(gòu)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(fù)函寫道，以近期公開招標(biāo)的三家Fab廠（即芯片制造廠）采購的半導(dǎo)體設(shè)備訂單情況為例，刻蝕設(shè)備及CMP拋光研磨設(shè)備的國產(chǎn)化率約為19.6%和15.6%，CVD設(shè)備及量測設(shè)備國產(chǎn)化率約1.5%和2.0%。
要提升市場份額，中微依然任重道遠(yuǎn)。國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)，普遍在研發(fā)端和銷售端面臨困境。

在技術(shù)研發(fā)端，國際大廠形成了較高的專利壁壘，國內(nèi)廠商即使做出產(chǎn)品，也經(jīng)常在技術(shù)自主上面臨質(zhì)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(shè)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(shè)備供應(yīng)商。
除去人才、資金、技術(shù)、市場方面的難題，芯片等關(guān)鍵技術(shù)行業(yè)，不可避免地會面臨地緣政治風(fēng)險。尹志堯曾在采訪中多次表達(dá)，企業(yè)之間的商業(yè)、技術(shù)競爭，不應(yīng)該被上升到政治的高度去進(jìn)行評判。
今年，尹志堯已經(jīng)年屆七十七，仍擔(dān)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(lǐng)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(xué)習(xí)的偶像和榜樣。
參考資料：1、《本土半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)發(fā)力上海中微進(jìn)入全球主流采購體系》 第一財經(jīng)日報2、《根植中國 關(guān)注亞洲中微高起點進(jìn)入半導(dǎo)體設(shè)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