國產3nm刻蝕機攻堅！中微尹志堯：中國芯落后5-10年

近期，中微公司12英寸刻蝕設備已進入5納米芯片生產線的消息登上新聞。中微公司董事長、總經理尹志堯表示：公司根據先進集成電路廠商的需求持續進行設備開發和工藝優化。

這給籠罩在“缺芯潮”陰霾下的企業帶來了好消息：中微公司的研發成果給國內半導體產業的發展帶來了曙光。


12英寸刻蝕設備應用于5nm芯片生產，3nm刻蝕機Alpha原型機評估完成

2004年，尹志堯成立中微公司，專注于研發半導體設備。2019年，中微公司在科創板首批掛牌上市，從事高端半導體設備的研發、生產與銷售。在2020年度業績說明會上，尹志堯表示，公司的等離子體刻蝕設備已應用在國際一線客戶從65納米到14納米、7納米和5納米及其他先進的集成電路加工制造生產線及先進封裝生產線。MOCVD設備在行業領先客戶的生產線上大規模投入量產。

2020年度報告顯示，中微公司2020年公司實現營收22.73億元，同比增長16.76%；實現歸屬于上市公司股東的凈利潤4.92億元，同比增長161.2%；扣非歸母凈利0.23億元，同比下降84.19%。報告期內，公司刻蝕設備收入為12.89億元，同比增長約58.49%。

報告指出，凈利潤增長原因主要受以下兩方面因素影響：一是中芯國際科創板股票投資公允價值變動收益約 2.62 億元；二是公司 2020 年計入非經常性損益的政府補助較2019 年增加約 2.26 億元。另外，受到股權激勵計劃的影響，扣非歸母凈利同比下降84.19%。

隨著半導體設備行業景氣度持續提升，2020年中微公司半導體刻蝕設備業務高速增長，帶來了17.89億元的收入，同比增長58%。

尹志堯表示，公司正在開發新一代刻蝕設備，能夠涵蓋 5 納米以下更多刻蝕需求和更多不同關鍵應用的設備。3nm刻蝕機Alpha原型機的設計、制造、測試及初步的工藝開發和評估已完成。在3D NAND芯片制造環節， 64 層 3D NAND 閃存已進入大生產，96 層和 128 層閃存已處于批量生產階段。MOCVD 設備已達到能分別實現單腔 14 片 4 英寸和單腔 34 片 4 英寸外延片加工能力。

從財報以及企業發展進程上可以看出，中微公司正迎來加速成長期，在2020年這個特殊的時間點，業績超市場預期，實現凈利增長1.6倍實屬不易。在2021年第一季度，中微公司同樣帶來了亮眼的成績。第一季度報告顯示，公司第一季度實現營收4.1億，同比增長9.65%；歸屬于上市公司股東的凈利潤0.26億，同比增長89.47%。

中國芯與世界的差距：落后5-10年

尹志堯曾提到，國內芯片發展其實速度很快。在中端和低端的芯片上已經具有相當實力，像國際上最先進的晶圓廠，5納米已經量產，而且3納米很快就進入量產了。但是在高端芯片上還有相當的差距，還受制于國外的設備。邏輯器件技術水平上差三代左右，也就是5到10年的差距。

這10年的差距要怎么追上呢？

當下，半導體設備市場主要由歐美、日本、荷蘭等國家的企業所占據，泛林半導體、東京電子、應用材料占據全球刻蝕設備市場份額。隨著我國半導體設備行業整體水平不斷提高，逐步縮短與發達國家的差距，走上一條“突圍之路”。

尹志堯在楊瀾訪談錄節目《逐風者》專訪時提到，我國在芯片產業鏈上雖然還落后，但也有自己的優勢?！拔覀儚男酒脑O計到芯片的制造、設備、材料等產業鏈的各方面都有布局，各環節比較完備。接下來，我們必須要做的就是在保持國產企業優勢的基礎上，讓各個產業鏈的關鍵環節有超常的發揮”。

芯片制造面臨的主要矛盾，在于不對稱競爭

全球半導體設備市場在2020年逐漸回暖，增長態勢延續到今年。調查數據顯示，2021年，半導體設備市場規模將達到668億美元，半導體設備國產替代成為大趨勢，“缺芯潮”的出現更是加速替代進程。

近年來，國內已孕育出一批在半導體設備領域具備技術實力的企業，例如中微半導體、中芯國際、上海微電子、紫光國微、北方華創、長電科技、屹唐半導體等等，覆蓋半導體設備的各個細分領域。在芯片產業快速發展的過程中也出現了一些新的矛盾，包括公司規模不對稱、準入不對稱等。

公司規模的不對稱。比如國外占壟斷地位的公司，它的收入和研發投入都是我國相似公司的20倍左右。這就有問題了，如果差了3代、5代，結果人家的研發經費是我的20倍，那一個公司怎樣單打獨斗能夠盡快趕上去？這是一個非常難的事情。

市場準入的不對稱。例如，國內生產線買我們的設備，差不多的設備能用就用了；但要打到國外去，性價比一定要高，這樣人家才愿意試用你的設備，門檻是慢慢越來越高的。

這里關鍵最大的問題，還是研發經費。特別是公司上市以后，如果要盈利，唯一的辦法就是砍研發。

耗資巨大，等離子體刻蝕機16年約投入20億人民幣

尹志堯提到，投資一條5nm的生產線，大概需要100億美金，其中70%左右是用于買設備，大類有十幾類，細分設備達到170多種，這是一筆巨大的投資。光刻機公司ASML過去20年花費約1500億人民幣，中微公司過去16年也花費了約20億人民幣。

2020 年年報顯示，中微公司全年研發投入總額為 6.40 億元，同比增長50.69%，約占營業收入 28.14%。主要用于包括存儲器刻蝕的 CCP 和 ICP 刻蝕設備、 Mini-LED大規模生產的高輸出量 MOCVD 設備、 Micro-LED 應用的新型 MOCVD 設備等新工藝的開發。

雖然研發投入占比較高，但總額仍與國外領先的半導體公司有很大差距。根據海外公司公告的最新財報顯示，應用材料年度研發投入超 22 億美元，泛林半導體年度研發投入超 12 億美元。如果未來研發資金投入不足，不能滿足技術升級需要，可能導致公司技術被趕超或替代的風險，對未來的經營業績產生不利影響。

華人在集成電路發展史有巨大貢獻，應加強中國人才培養

工欲善其事，必先利其器。只有先進的生產設備才能追得上這十年的落后，實現半導體設備的國產化。

尹志堯認為，國內的半導體產業具備后發優勢。在產業鏈上，我們在芯片的設計、制造、材料等產業鏈的各方面都有布局，各環節比較完備。在專業的人才上，華人在集成電路的歷史上起到了非常關鍵的作用。目前最先進的5納米、3納米的三極管的結構，其實是一位華人教授胡正明早提出來的?！敖?0年來，從美國起源的芯片技術不斷向亞洲轉移?，F在國際上百分之八十以上的生產線都建在亞洲?！?br />
尹志堯強調應該加強中國人才培養，加強產研交流，產業、教育和科研之間，一定要想辦法真正找到一個結合點。

“集成電路是多種知識的集成，光是做半導體設備，就需要50個學科并用。業界技術專家和高校教授之間應該有更多的交流，因為學校教育通常相對滯后于產業的發展，希望也能請一些業界的人到學校做客座教授，或者做一些科學講演，讓學生也可以到公司來做實習?！?br />
國內市場熱度過高，國際應該產生良性競爭

在芯片半導體行業“春秋戰國”時期，競爭不斷?！斑@是一個既好又不好的現象。好的地方在于很熱，大家都希望把它做好；不好的地方就是太多的重復性勞動，而且互相內部的競爭也多”，尹志堯認為，需要做一些宏觀調控，防止出現爛尾工程。

談到國際競爭尹志堯認為，企業之間應該用實力、更好的設計、設備性能去競爭。美國本土能夠做的芯片、設備也是有限的，如果要做一條生產線，也有將近一半的設備和材料要從日本、歐洲和亞洲進口。也不可能可以獨立自主的做起來。

“無論是怎樣的公司，一旦進入國際市場，一定要按照國際規則做事，一是在專利方面，在不侵權的同時有自己的專利保護，二是要尊重各國對出口的限制和管制，尊重各個國家的利益?！?br />
芯片產業的國產化道路需要堅持

國產芯片要想彎道超車，未來的道路還很漫長。中微公司已形成三個維度擴展未來公司業務的布局規劃：深耕集成電路關鍵設備領域、擴展在泛半導體關鍵設備領域應用并探索其他新興領域的機會。

為了解決芯片產能問題，半導體公司積極尋求新的方案以解決缺芯危機，多家企業計劃將定增融資，包括北方華創、立昂微等計劃通過融資深度布局新技術；風華高科擬募集資金投入祥和工業園高端電容基地項目；臺積電核準28.87億美元預算，將在南京廠擴充2萬片28nm的月產量等等。

“半導體設備什么時候能實現國產化”成為嚴峻的國際形勢下業內人士普遍關注的話題。從現階段看，國內廠商與全球龍頭技術差距正在逐漸縮短，國產替代迎來機遇期。中微公司掌握5nm刻蝕技術的消息給半導體行業的發展帶來了信心，半導體設備自給率不斷提高，中國芯片制造產業鏈的逐漸成熟，芯片制造工藝繼續向5nm及以下挑戰，長期依賴進口的局面將有所改變。

尹志堯提到，中國人注重數理化，工程技術，又有耐心，最適合搞集成電路?！爸灰覀冇幸欢ǖ哪托?，將來一定會成為世界芯片領域先進的國家”。