唯一打破ASML光刻機(jī)雙工臺(tái)技術(shù)壟斷：華卓精科擬登陸科創(chuàng)板

近年來(lái)，隨著國(guó)家的大力支持以及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的快速增長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，而在關(guān)鍵的國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域也有了不小的進(jìn)步。

比如在硅刻蝕機(jī)領(lǐng)域，北方華創(chuàng)實(shí)現(xiàn)了14nm設(shè)備的突破，同時(shí)也在去年實(shí)現(xiàn)了適用于8英寸晶圓的金屬刻蝕機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)。已經(jīng)登錄科創(chuàng)板的中微半導(dǎo)體自主研發(fā)的5nm等離子體刻蝕機(jī)經(jīng)臺(tái)積電驗(yàn)證，性能優(yōu)良，將用于全球首條5nm制程生產(chǎn)線。

但是在晶圓制造環(huán)節(jié)更為關(guān)鍵的光刻機(jī)領(lǐng)域，卻仍與國(guó)外有著巨大的差距。

目前荷蘭的ASML是全球最大的光刻機(jī)制造商，占據(jù)了全球光刻機(jī)市場(chǎng)（按銷售計(jì)）的近90%的市場(chǎng)份額，尤其是在高端的極紫外光(EUV)領(lǐng)域，ASML處于完全壟斷地位，其一臺(tái)EUV光刻機(jī)售價(jià)高達(dá)1億歐元，而EUV光刻機(jī)是實(shí)現(xiàn)5nm甚至是更為先進(jìn)的制程工藝的關(guān)鍵。

近日，北京證監(jiān)局披露了“北京華卓精科科技股份有限公司”（以下簡(jiǎn)稱“華卓精科”）的第三期輔導(dǎo)工作報(bào)告，該公司擬登陸科創(chuàng)板。

根據(jù)華卓精科官網(wǎng)顯示，其生產(chǎn)的光刻機(jī)雙工件臺(tái)，打破了ASML公司在光刻機(jī)工件臺(tái)上的技術(shù)上的壟斷，成為世界上第二家掌握雙工件臺(tái)核心技術(shù)的公司。

雙工件臺(tái)：光刻機(jī)兩大核心技術(shù)之一

光刻機(jī)是制造大規(guī)模集成電路的核心裝備。為將設(shè)計(jì)圖形制作到硅片上，并在一顆芯片上集成數(shù)十億、甚至上百億的晶體管，光刻機(jī)需達(dá)到十幾納米甚至幾納米的更高的圖像分辨率。

光刻機(jī)性能的兩大核心部件：一個(gè)是EUV曝光系統(tǒng)，另一個(gè)是雙工件臺(tái)。

在EUV曝光系統(tǒng)方面，中國(guó)目前還比較落后，主要是中科院長(zhǎng)春光機(jī)所在研究。2002年，就研制國(guó)內(nèi)第一套EUV光刻原理裝置，實(shí)現(xiàn)了EUV光刻的原理性貫通。

2008年國(guó)家極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝科技重大專項(xiàng)將EUV光刻技術(shù)列為32-22nm裝備技術(shù)前瞻性研究 重要攻關(guān)任務(wù)。長(zhǎng)春光機(jī)所作為牽頭單位承擔(dān)起了極紫外光刻關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目研究工作。

歷經(jīng)八年的艱苦奮戰(zhàn)，2017年，長(zhǎng)春光機(jī)所的32nm線寬的EUV光刻曝光系統(tǒng)于通過(guò)了重大專項(xiàng)項(xiàng)目組專家的驗(yàn)收。

雖然該EUV光刻曝光系統(tǒng)與國(guó)際先進(jìn)水平仍有不小的差距，但是從國(guó)產(chǎn)化角度來(lái)看，可以說(shuō)是一個(gè)重大突破。

光刻機(jī)另一大核心部件之一的工件臺(tái)，在高速運(yùn)動(dòng)下需達(dá)到2nm（相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的三萬(wàn)分之一）的運(yùn)動(dòng)精度，它的定位精度直接影響了 光刻出來(lái)的硅片的質(zhì)量。

這也奠定了光刻機(jī)超精密工件臺(tái)技術(shù)在超精密機(jī)械制造與控制領(lǐng)域的最尖端地位，被稱為超精密技術(shù)皇冠上的明珠。

在2000年前，光刻設(shè)備只有一個(gè)工件臺(tái)，晶圓片的對(duì)準(zhǔn)與蝕刻流程都在上面完成。

直到2001年，ASML推出了Twinscan雙工件臺(tái)系統(tǒng)，使得光刻機(jī)能在一個(gè)工件臺(tái)進(jìn)行曝光晶圓片，同時(shí)在另外一個(gè)工作臺(tái)進(jìn)行預(yù)對(duì)準(zhǔn)工作，并在第一時(shí)間得到結(jié)果反饋，生產(chǎn)效率提高大約35%，精度提高10%以上。

隨近年來(lái)技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)，雙工件臺(tái)的效率得到了持續(xù)的提升。

有資料顯示，目前單工件臺(tái)的光刻機(jī)的生產(chǎn)速度只有可憐的每小時(shí)80片，而雙工件臺(tái)，它的生產(chǎn)速度則可以高達(dá)每小時(shí)270片~300片。

雖然，相比單工件臺(tái)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，雙工件臺(tái)系統(tǒng)雖然僅是加一個(gè)工件臺(tái)，但技術(shù)難度卻不容小覷，對(duì)工件臺(tái)轉(zhuǎn)移速度和精度有非常高的要求。

此前僅有荷蘭ASML一家壟斷，直到2016年，才被中國(guó)打破。

打破ASML壟斷，國(guó)產(chǎn)雙工件臺(tái)系統(tǒng)誕生

2016年4月28日，由清華大學(xué)機(jī)械工程系朱煜教授擔(dān)任負(fù)責(zé)人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)5年時(shí)間研發(fā)的光刻機(jī)雙工件臺(tái)系統(tǒng)樣機(jī)成功通過(guò)了國(guó)家科技重大專項(xiàng)“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”（簡(jiǎn)稱02專項(xiàng)）實(shí)施管理辦公室的項(xiàng)目驗(yàn)收。

▲光刻機(jī)雙工件臺(tái)樣機(jī)（圖片來(lái)源：清華大學(xué)）

根據(jù)當(dāng)時(shí)的報(bào)道顯示，圍繞雙工件臺(tái)系統(tǒng)的研發(fā)，該項(xiàng)目組“完成專利申請(qǐng)231項(xiàng)（其中國(guó)際發(fā)明專利41項(xiàng)），已獲得授權(quán)122項(xiàng)；培養(yǎng)了一支近200人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，建立了高水平研發(fā)平臺(tái)，為后續(xù)產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！?/p>

而此次準(zhǔn)備在科創(chuàng)板上市的華卓精科的團(tuán)隊(duì)正是清華大學(xué)機(jī)械工程系朱煜教授領(lǐng)導(dǎo)的光刻機(jī)雙工件臺(tái)系統(tǒng)研究團(tuán)隊(duì)。

根據(jù)華卓精科官網(wǎng)資料顯示，公司成立時(shí)間為2012年5月9日，由清華IC裝備團(tuán)隊(duì)在清華大學(xué)及其下屬“北京-清華工業(yè)技術(shù)研究院”和02專項(xiàng)的支持下創(chuàng)立，是一家肩負(fù)著專項(xiàng)重大科研成果產(chǎn)業(yè)化重任的高新技術(shù)企業(yè)。

公司建立初衷在于將清華大學(xué)在02專項(xiàng)中積累的高端壟斷技術(shù)落地產(chǎn)業(yè)化，通過(guò)“技術(shù)輻射＆下行”的方式，面向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)提供產(chǎn)業(yè)界急需的高端零部件、子系統(tǒng)類產(chǎn)品。華卓精科主要從事半導(dǎo)體制造裝備及其關(guān)鍵零部件研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售與技術(shù)服務(wù)。

主營(yíng)產(chǎn)品包含光刻機(jī)雙工件臺(tái)以及衍生產(chǎn)品——超精密運(yùn)動(dòng)定位平臺(tái)和高性能主動(dòng)隔振系統(tǒng)，同時(shí)研發(fā)生產(chǎn)更高技術(shù)難度的產(chǎn)品，如IGBT激光快速退火設(shè)備、靜電卡盤、模塊化磁浮運(yùn)動(dòng)平臺(tái)等高技術(shù)產(chǎn)品。

華卓精科官網(wǎng)顯示，其生產(chǎn)的光刻機(jī)雙工件臺(tái)主要應(yīng)用于65nm及以下節(jié)點(diǎn)的ArF干式、浸沒(méi)式步進(jìn)掃描光刻機(jī)、KrF步進(jìn)掃描光刻機(jī)，單臺(tái)系列產(chǎn)品應(yīng)用于i線、g線步進(jìn)掃描光刻機(jī)及封裝光刻機(jī)等。

華卓精科表示，其生產(chǎn)的光刻機(jī)雙工件臺(tái)，打破了ASML公司在光刻機(jī)工件臺(tái)上的技術(shù)上的壟斷，成為世界上第二家掌握雙工件臺(tái)核心技術(shù)的公司。

根據(jù)公司2017年年報(bào)，華卓精科主要客戶為上海微電子裝備（集團(tuán)）股份有限公司、浙江啟爾機(jī)電技術(shù)有限公司、上海集成電路研發(fā)中心有限公司、中國(guó)科學(xué)院光電研究院等。

從新三板退市，轉(zhuǎn)戰(zhàn)科創(chuàng)板

為了推動(dòng)公司的資本化運(yùn)作，2015年12月11日，華卓精科834733.OC在新三板掛牌上市。

當(dāng)時(shí)的資料顯示，自公司成立至2014年12月31日，華卓精科營(yíng)業(yè)收入僅為1106.958932萬(wàn)元，凈利潤(rùn)36.414245萬(wàn)元，公司總資產(chǎn)4347.217138萬(wàn)元，凈資產(chǎn)863.952303萬(wàn)元。

近幾年，隨著國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，華卓精科的營(yíng)收及利潤(rùn)呈持續(xù)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

財(cái)報(bào)顯示，華卓精科2017年?duì)I業(yè)收入為5410.22萬(wàn)元，較上年同期增長(zhǎng)14.8%；歸屬于掛牌公司股東的凈利潤(rùn)為1230.09萬(wàn)元，較上年同期增長(zhǎng)70.17%；

2018年半年報(bào)顯示，截至2018年6月30日，華卓精科實(shí)現(xiàn)營(yíng)收3193.03萬(wàn)元，較去年同期增長(zhǎng)44.53%；歸屬于掛牌公司股東的凈利潤(rùn)為683.66萬(wàn)元，較去年同期下滑10.34%。而凈利潤(rùn)減少的主要原因是2018年公司加大研發(fā)投入，自主研發(fā)支出比上年同期增長(zhǎng)374萬(wàn)元，費(fèi)用化后導(dǎo)致凈利潤(rùn)減少。

由于新三板缺乏流動(dòng)性，同時(shí)，隨著更為具吸引力的科創(chuàng)板的政策的出臺(tái)，華卓精科也開(kāi)始計(jì)劃轉(zhuǎn)戰(zhàn)科創(chuàng)板。2019年2月13日起，華卓精科終止在新三板掛牌，退市前市值為22.5億元。

值得注意的是，在新三板退市之前，2018年，華卓精科在10月進(jìn)行了一輪8700萬(wàn)人民幣的戰(zhàn)略融資，引入了中國(guó)國(guó)際金融股份有限公司、紅星美凱龍、渾璞投資基金作為股東。11月，紅星美凱龍及渾璞投資基金又參與了華卓精科的價(jià)值7587.50萬(wàn)元人民幣的定向增發(fā)。

而根據(jù)公告，增發(fā)募集的7587.50萬(wàn)元資金，主要用于公司半導(dǎo)體裝備關(guān)鍵零部件研發(fā)制造項(xiàng)目、補(bǔ)充流動(dòng)資金、償還銀行貸款、購(gòu)買土地使用權(quán)。不過(guò)，在外界看來(lái)，華卓精科接連的兩次融資似乎也是在為上科創(chuàng)板做準(zhǔn)備。

清華朱煜教授為第一大股東

根據(jù)天眼查顯示，作為華卓精科的創(chuàng)始人兼董事——現(xiàn)任清華大學(xué)機(jī)械系機(jī)電所所長(zhǎng)朱煜教授目前是華卓精科的控股股東，持股比例為37.77%。

▲朱煜教授

此外華卓精科第四大股東——北京艾西眾創(chuàng)科技發(fā)展中心（有限合伙）（員工持股平臺(tái)，持股華卓精科5.82%）的第一大股東也是朱煜，持股15.71%。

此外，在前十大股東當(dāng)中，公司董事長(zhǎng)吳勇持股2.87%、董事徐登峰持股2.96%、董事張鳴持股3.95%、董事楊開(kāi)明持股3.47%。

值得注意的是，根據(jù)華卓精科2018年的半年報(bào)，朱煜與徐登峰、張鳴、楊開(kāi)明、尹文生、胡金春、穆海華、成榮等 7 位自然人股東共同簽署了《一致行動(dòng)協(xié)議》。

也就是說(shuō)，朱煜實(shí)際上可能控制著華卓精科60%以上的股權(quán)。

小結(jié)：

從以上的介紹，我們不難看出，華卓精科確實(shí)在光刻機(jī)雙工件臺(tái)技術(shù)上擁有著自己核心的優(yōu)勢(shì)。但是，從市場(chǎng)的角度來(lái)看，光刻機(jī)雙工件臺(tái)的客戶主要還是光刻機(jī)整機(jī)廠商。

目前近90%的光刻機(jī)市場(chǎng)都被ASML所占據(jù)，雖然國(guó)內(nèi)也有上海微電子、中電科四十五所、中電科四十八所等廠商和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行光刻機(jī)的研發(fā)，上海微電子還研發(fā)出了中端的投影式光刻機(jī)，但它們?cè)谡麄€(gè)光刻機(jī)市場(chǎng)的出貨和影響非常的小，這也使得華卓精科雖然看上去營(yíng)收和利潤(rùn)增長(zhǎng)很快，但是實(shí)際的營(yíng)收和凈利潤(rùn)規(guī)模卻很小，一年的營(yíng)收可能還不如ASML一臺(tái)EUV光刻機(jī)的銷售額的1/10高。

不過(guò)，即便如此，華卓精科在光刻機(jī)雙工件臺(tái)技術(shù)上的突破，也為我國(guó)自主研發(fā)65nm至28nm 雙工件干臺(tái)式及浸沒(méi)式光刻機(jī)奠定了基礎(chǔ)，其戰(zhàn)略意義遠(yuǎn)高于其所帶來(lái)的營(yíng)收及利潤(rùn)。

而且，我們也應(yīng)該用發(fā)展的眼光來(lái)看問(wèn)題，隨著國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的加速，國(guó)內(nèi)對(duì)于光刻機(jī)的需求也在快速增長(zhǎng)，根據(jù)預(yù)計(jì)2019、2020 年我國(guó)光刻機(jī)市場(chǎng)空間約為37.68 億美元、51.12 億美元。而在國(guó)產(chǎn)替代的大趨勢(shì)之下，國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)有望迎來(lái)高速發(fā)展。