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中微公司尹志堯:繼續(xù)堅(jiān)定發(fā)展本土半導(dǎo)體行業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈

發(fā)布人:科創(chuàng)板日?qǐng)?bào) 時(shí)間:2022-08-20 來源:工程師 發(fā)布文章

科創(chuàng)板開市三周年云上峰會(huì)今日正式舉行。本屆峰會(huì)由上海報(bào)業(yè)集團(tuán)指導(dǎo),界面·財(cái)聯(lián)社|科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)主辦,以“硬核驅(qū)動(dòng)·新能引擎”為主題。中微公司董事長(zhǎng)、總經(jīng)理尹志堯作為演講嘉賓,在論壇上作了題為“半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)”主題演講。

尹志堯表示,伴隨國(guó)內(nèi)晶圓廠高增速持續(xù)擴(kuò)產(chǎn),半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)近年來迎來高速發(fā)展階段。半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)高增長(zhǎng)一方面是由于中國(guó)大陸市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)明顯,另一方面則是國(guó)內(nèi)等離子干法刻蝕和化學(xué)薄膜設(shè)備保持高速增長(zhǎng),不斷覆蓋更多應(yīng)用。

“最近,南昌的某一生產(chǎn)線訂購(gòu)了100臺(tái)中微設(shè)備,以前像這樣的生產(chǎn)線都需要進(jìn)口美國(guó)、德國(guó)的設(shè)備,而現(xiàn)在基本實(shí)現(xiàn)了本土化?!币緢蛘f,我們要繼續(xù)堅(jiān)定發(fā)展本土半導(dǎo)體行業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈,提升我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的安全性和穩(wěn)定性。

以下為尹志堯先生的演講實(shí)錄:

尊敬的各位嘉賓、各位朋友:

大家好!在科創(chuàng)板成立三周年這個(gè)喜慶的日子里,非常有幸有機(jī)會(huì)給大家匯報(bào)一下半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)以及中微公司的簡(jiǎn)要介紹。

在2019年7月,中微公司非常有幸隨科創(chuàng)板第一批25家企業(yè)上市,并第一個(gè)達(dá)到千億市值?;叵脒@三年,此刻是非常激動(dòng)的!

下面我介紹一下我們所處在的行業(yè),大家知道數(shù)碼產(chǎn)業(yè)是發(fā)展最快的,而且是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重大支柱產(chǎn)業(yè)。這個(gè)產(chǎn)業(yè)分成4個(gè)層次。最上面為上層建筑,軟件網(wǎng)絡(luò)、電商、傳媒、大數(shù)據(jù)、AI 、VR等,規(guī)模非常之大,但是它建立在一個(gè)電子系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,小到電子玩具,大到全世界聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),那么整個(gè)的電子系統(tǒng)又建立在集成電路產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)上,產(chǎn)業(yè)規(guī)模大概5000億到1萬億元左右。

集成電路的微觀器件制造,又建立在半導(dǎo)體設(shè)備這樣的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上,中國(guó)有句古話叫“工欲善其事,必先利其器”,這個(gè)產(chǎn)業(yè)的尺度并不是很大,大概在500億到1000億元這樣的產(chǎn)值范圍。半導(dǎo)體設(shè)備又建筑在傳統(tǒng)工業(yè)的基礎(chǔ)上,我們所從事的就是半導(dǎo)體設(shè)備這個(gè)核心的產(chǎn)業(yè)。

舉個(gè)例子,使大家有一個(gè)直觀的感受。在過去的70年里,從上世紀(jì)50年代開始到現(xiàn)在,我們數(shù)碼產(chǎn)業(yè)做了一個(gè)最重要的一件事是什么東西呢?就是把微觀器件越做越小,在50年代的時(shí)候還沒有集成電路,有電子管的計(jì)算機(jī),128k這樣的電子管計(jì)算機(jī),要有2棟的5層大樓里面全部是電子管。我在北大讀研究生的時(shí)候,北大就有這樣的一個(gè)計(jì)算機(jī),2棟5層的大樓里面全部是電子管在里面進(jìn)上,我后來到了硅谷的英特爾,那時(shí)已經(jīng)把128K容量做到一個(gè)指甲蓋上去了,在30年間,微觀器件面積上縮小100萬倍。又過了30年到2015年,日本東芝首先宣布做出了128G的閃存器件,在30年里又把微觀器件的面積縮小了100萬倍。

所以在70年來我們做了一件什么事呢?把東西越做越小,大家聽說這個(gè)摩爾定律,縮小了一萬億倍,而這里面是有10大類集成電路的微觀加工設(shè)備來輪番進(jìn)行加工,其中最關(guān)鍵的確定微觀尺度的就是兩個(gè)機(jī)器:一個(gè)是光刻機(jī),一個(gè)是等離子體的刻蝕機(jī),而且第三個(gè)就是化學(xué)薄膜設(shè)備,我們中微就是致力于制造離子刻蝕機(jī)和化學(xué)薄膜設(shè)備。

28納米器件結(jié)構(gòu),已經(jīng)是比較成熟的器件生產(chǎn),可以看到這里大概有二三十層復(fù)雜的結(jié)構(gòu),相當(dāng)于蓋一個(gè)微觀的樓房,我們的設(shè)備光刻機(jī)、等離子刻蝕機(jī)和薄膜設(shè)備,就這樣一層一層得把樓房蓋上去。薄膜就像一個(gè)木刻,要一個(gè)材料,光刻機(jī)就在材料上畫,等離子刻蝕機(jī)像刻刀,把不要的東西給它刻掉,從而形成三維立體結(jié)構(gòu)。

半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)其實(shí)是發(fā)展最快的行業(yè)。由于新冠疫情全球肆虐,2020年全球GDP增速是負(fù)值,到了2021年有所恢復(fù),全球GDP實(shí)現(xiàn)5.9%增長(zhǎng)。但是可以看到集成電路去年生產(chǎn)增加了20%,而半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)增加了43.8%。過去幾十年來都是這樣,半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)是一個(gè)發(fā)展速度最快的產(chǎn)業(yè)。

剛才我提到半導(dǎo)體設(shè)備大概有10大類設(shè)備,其中目前最大的一類設(shè)備就是刻蝕設(shè)備,等離子刻蝕機(jī)每年大概有200億美元的市場(chǎng);第二類是薄膜設(shè)備,也將近200億美元的市場(chǎng);第三類最大的設(shè)備是光刻機(jī),過去光刻機(jī)曾經(jīng)是最大類的設(shè)備,最近的5到7年,由于器件結(jié)構(gòu)的變化,光刻機(jī)所占比重有所下降,而等離子刻蝕劑和薄膜設(shè)備有所增長(zhǎng);第四類設(shè)備則是檢測(cè)設(shè)備。

從另外一個(gè)角度來看,刻蝕設(shè)備占22%,化學(xué)薄膜設(shè)備在薄膜設(shè)備占相當(dāng)大比例,占15%,而光學(xué)檢測(cè)在檢測(cè)設(shè)備里又占了相當(dāng)大比例,大概占了將近5%。中微公司主要從事或設(shè)計(jì)的就是這三類設(shè)備,公司生產(chǎn)的各等級(jí)刻蝕設(shè)備已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用全覆蓋,與沈陽(yáng)拓荊合作實(shí)現(xiàn)化學(xué)薄膜設(shè)備交叉覆蓋。此外,我們還投資了上海睿勵(lì)科技,進(jìn)一步研發(fā)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備。

這個(gè)產(chǎn)業(yè)雖然發(fā)展速度很快,但是有一個(gè)致命的問題,就是它的發(fā)展是不穩(wěn)定的。這張圖表示從1984年到2018年,每一年全世界的芯片生產(chǎn)線投資是前一年增長(zhǎng)百分之多少和減少百分之多少,大家可以看到最高的可以一年就增長(zhǎng)100%,而最不好的一年可以下降百分之三四十,所以我們這個(gè)產(chǎn)業(yè)是波動(dòng)很大的產(chǎn)業(yè),它和國(guó)民經(jīng)濟(jì)狀況以及和集成電路本身新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的周期性有非常大的影響。所以我們必須要學(xué)會(huì)怎么駕馭浮動(dòng)的市場(chǎng),保持公司穩(wěn)定增長(zhǎng)。

圖片


從各個(gè)國(guó)家和地區(qū)投資芯片生產(chǎn)線以及購(gòu)買半導(dǎo)體設(shè)備的情況來看,去年2021年中國(guó)大陸第一年成為全球最大的市場(chǎng),占了25%,市場(chǎng)非常興旺。第二大是中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)占23%,韓國(guó)的占21%,美國(guó)占14%,就是4大區(qū)域。但是在中國(guó)大陸里,其實(shí)本土的設(shè)備生產(chǎn)線的投資大概占一半,境外的先進(jìn)芯片生產(chǎn)公司在中國(guó)的投資占了一半左右。

從另一個(gè)角度來看,在中國(guó)建一條生產(chǎn)線,我們從哪些國(guó)家來購(gòu)買設(shè)備的?2020年的數(shù)據(jù)表明,從美國(guó)購(gòu)入占53%,占了一半以上,荷蘭占16%,主要是光刻機(jī),日本占17%,中國(guó)自己提供的僅占10%,2021年暫時(shí)還沒有數(shù)據(jù),大概估計(jì)中國(guó)國(guó)產(chǎn)設(shè)備占12-13%,所以我們的芯片的生產(chǎn)在很大程度上還依賴于國(guó)外設(shè)備的進(jìn)口,包括零部件和材料,所以這是一個(gè)情況比較嚴(yán)峻的情況。我們需要下定決心繼續(xù)發(fā)展本土的產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈,使我們的集成電路能夠更加自主。最近5到7年,芯片器件產(chǎn)生了相當(dāng)多的變化,目前最先進(jìn)的EUV紫外光刻,用了13.5納米波長(zhǎng)的機(jī)器,只能刻出14納米的微觀結(jié)構(gòu)。而10納米以下到5納米,甚至3納米的微觀結(jié)構(gòu)是靠等離子刻蝕機(jī)和化學(xué)薄膜的組合拳,通過二重模板和四重模板等離子體刻出光刻尺度的1/2到1/4。

另外我們?cè)倏?,占大?guī)模生產(chǎn)的存儲(chǔ)器件也有根本性的變化。7年前基本上是兩維的芯片,比如在一個(gè)平面上把晶元件壓縮到大概在12納米左右,再往下壓縮就壓不下去了,所以就決定做成三維立體結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)在可以做到128層,甚至到192層,將來做256層的結(jié)構(gòu)。在這種情況下,刻蝕機(jī)和薄膜設(shè)備的負(fù)擔(dān)就加重了,要加很多深層結(jié)構(gòu),比如刻蝕機(jī)過去刻蝕一個(gè)淺層結(jié)構(gòu),2-3分鐘可以刻,現(xiàn)在需要一個(gè)小時(shí)甚至到兩個(gè)小時(shí),所以需要更多的刻蝕機(jī)和薄膜設(shè)備。所以從2011年到2021年的這10年里面,10種設(shè)備的增長(zhǎng),每年平均年增長(zhǎng)都是不一樣的。其中,等離子干法刻蝕和化學(xué)薄膜是增長(zhǎng)最快的兩個(gè)設(shè)備。

下面簡(jiǎn)單解釋一下公司的情況,中微公司是2004年在開曼群島注冊(cè),但是在上海建立了中微半導(dǎo)體設(shè)備(上海)有限公司,到現(xiàn)在為止已經(jīng)整整有18年的歷史。經(jīng)過6年的努力,我們?cè)?019年上了科創(chuàng)板,到現(xiàn)在為止,公司員工有1200人左右,去年公司產(chǎn)值達(dá)到了31億,正在以比較高的速度發(fā)展。

我們公司在10個(gè)國(guó)家布局,我們的宗旨是建立以中國(guó)為基地的,但是面向國(guó)際半導(dǎo)體市場(chǎng)的國(guó)際化公司,中微公司在國(guó)外和國(guó)內(nèi)共有6個(gè)子公司,包括在中國(guó)臺(tái)灣、新加坡、韓國(guó)、日本和美國(guó),在歐洲有我們的代理商,各個(gè)地區(qū)有一共有15個(gè)區(qū)域的辦公室,我們?cè)谶^去的十年里一直保持了高于35%的年銷售增長(zhǎng)率。

在去年基數(shù)很高的基礎(chǔ)上,仍然有高于35%的增長(zhǎng),在全世界70多條生產(chǎn)線上,我們積累的臺(tái)數(shù)有2300多個(gè)反應(yīng)臺(tái),今年可能要超過3000臺(tái)的反應(yīng)臺(tái)。我們主要的客戶在等離子刻蝕機(jī)上面對(duì)的是集成電路的一流廠商,包括國(guó)內(nèi)和國(guó)際的廠商。MOCVD是我們的第二大產(chǎn)品,主要是泛半導(dǎo)體的發(fā)光二極管和顯示屏技術(shù),面向的也都是國(guó)內(nèi)外的一流的廠商。

我們一共有四大產(chǎn)品,第一大產(chǎn)品也是最成熟的產(chǎn)品,是電容性的高能等離子刻蝕機(jī),目前已經(jīng)進(jìn)入5納米晶圓生產(chǎn)線,并在5納米以下也取得了非常可喜的進(jìn)展。第二個(gè)產(chǎn)品是深硅刻蝕機(jī),專門做先進(jìn)封裝和傳感器的刻蝕機(jī)。

中微公司在過去十幾年里開發(fā)了一系列等離子刻蝕機(jī),基于不同的型號(hào),包括高能CCP等離子刻蝕機(jī)和低能ICP等離子刻蝕機(jī),這兩種機(jī)型都有單臺(tái)機(jī)和雙臺(tái)機(jī),單臺(tái)機(jī)就是最高水平要求的刻蝕應(yīng)用,而雙臺(tái)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)占地面積最小和最高的輸出量,來達(dá)到最低的成本,可以覆蓋大多數(shù)的刻蝕應(yīng)用,所以是一個(gè)非常完整的系列。

我們刻蝕、邏輯線路、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器以及閃存的各種各樣的復(fù)雜的結(jié)構(gòu),在我們這個(gè)行業(yè)里面最難做課時(shí)的就是深孔刻蝕。經(jīng)過幾十年的努力,從我在80年代做的是3:1-5:1比的深孔,現(xiàn)在已經(jīng)做到60:1的深孔,我們?cè)?014年可以做到20:1的深孔刻蝕,就是深孔的深度和直徑的比是20:1,到2018年做到40:1,到2021年做到了60:1的深孔。將來再往下走的話,要刻是更細(xì)更深的孔,這是我們產(chǎn)業(yè)最大的挑戰(zhàn)。

另外在低能等離子刻蝕機(jī)方面,ICP 刻蝕機(jī)也可以刻出各種各樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和形狀,中微公司的刻蝕精準(zhǔn)度已經(jīng)可以刻蝕上萬億個(gè)線條,它的寬度均勻性已經(jīng)做到了原子水平的加工精度。

我們的雙臺(tái)ICP低能等離子刻蝕機(jī)也有很好的表現(xiàn),我們?cè)谑袌?chǎng)上所競(jìng)爭(zhēng)的對(duì)手大部分只有單臺(tái)機(jī),沒有雙臺(tái)機(jī),而我們有雙臺(tái)機(jī)的結(jié)構(gòu),所以我們擁有相當(dāng)大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。另外一個(gè)產(chǎn)品剛才我也提到了,是用于發(fā)光二極管到Mini LED顯示屏的MOCVD設(shè)備,這個(gè)設(shè)備有55噸重,有13米長(zhǎng),需要40萬瓦功率支持,有4個(gè)反應(yīng)器,可以把底物加熱到1100度,來化學(xué)沉積的發(fā)光材料,我們已經(jīng)有三代的產(chǎn)品,目前在藍(lán)光、綠光的氮化鉀這樣的一個(gè)領(lǐng)域,我們處在國(guó)際最領(lǐng)先的地位。

就在南昌的一個(gè)大生產(chǎn)線上,一次性就定了100臺(tái)中微設(shè)備,過去都是美國(guó)、德國(guó)的設(shè)備,現(xiàn)在基本上都是國(guó)產(chǎn)化的。在2016-2021年,5年的時(shí)間里我們的銷售增長(zhǎng)保持在35%以上,在2021年和今年基數(shù)很高的情況下,仍然保持比較高速的增長(zhǎng)。從訂單來講,2021年比2020年增長(zhǎng)了90%,這個(gè)訂單增加了90%,付運(yùn)臺(tái)數(shù)增加了66.4%,而確認(rèn)收入增加了36.7%,如果按美元計(jì)算增加了43%,大概就是40%左右的增長(zhǎng)速度。

今年上半年雖然有疫情的肆虐,但是我們堅(jiān)持沒有停產(chǎn)繼續(xù)營(yíng)運(yùn),所以今年上半年比去年上半年訂單又提高了61.8%,中微公司營(yíng)業(yè)收入提高了47.16%,凈利潤(rùn)扣非以后增長(zhǎng)了6倍左右,所以今年上半年業(yè)績(jī)也是非常好的,而且我們?nèi)司鶆?chuàng)收達(dá)到了非常高的水平,每人平均創(chuàng)收326萬人民幣,今年將達(dá)到更高。

另外大家知道我們這個(gè)行業(yè)是一個(gè)技術(shù)密集的行業(yè),而且專利和出口控制非常嚴(yán)格。我們?cè)谑畮啄昀锷暾?qǐng)了專利2000多項(xiàng),而且其中發(fā)明專利占85%,已經(jīng)核準(zhǔn)的項(xiàng)目有1179項(xiàng),我們擁有相當(dāng)好的一個(gè)“專利池”來保護(hù)我們的技術(shù)產(chǎn)權(quán)。第二,我們?cè)谫|(zhì)量管理上也推行了整個(gè)一套管理制度,在去年4000萬家公司參與的質(zhì)量獎(jiǎng)評(píng)選中,我們名列第十五名,獲得了“提名獎(jiǎng)”,

在國(guó)際上的中微的發(fā)展也得到普遍認(rèn)可,美國(guó)有一個(gè)公司叫VLSI Research,它專門對(duì)全世界的集成電路半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)行全球分析和評(píng)比,在2018年和2019年我們參與了這兩次評(píng)比,非常有幸被評(píng)為第三名,所以我們產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力和客戶滿意度比較廣泛地得到了產(chǎn)業(yè)認(rèn)可。等離子刻蝕機(jī)被評(píng)為第二名,而薄膜設(shè)備被評(píng)為了第一名,在2021年我們又第三次參與了評(píng)比,我們拿到了第四名,但是第四名和第三名只差了0.07分。此外,中微公司是唯一一家同時(shí)獲得三個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的公司,在國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)得到了廣泛的認(rèn)可。

在刻蝕機(jī)方面,大概60%的零部件是在本土生產(chǎn)和采購(gòu)的,需要從美國(guó)采購(gòu)的部分大概在10%上下,MOCVD做得更好一些,80%的零部件已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化,還有5%左右要從美國(guó)進(jìn)口。我們還在繼續(xù)努力,希望在5-10年內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)更高水平的國(guó)產(chǎn)化率?,F(xiàn)在我們還在繼續(xù)開發(fā)不同的產(chǎn)品,特別是高端產(chǎn)品繼續(xù)進(jìn)入市場(chǎng),時(shí)間有限,我就不解釋的簡(jiǎn)單就詳細(xì)解釋了。我們刻蝕設(shè)備主要將推出4個(gè)新產(chǎn)品,在MOCVD方面也將推出三個(gè)新產(chǎn)品,上述產(chǎn)品我們正在緊鑼密鼓地開發(fā)。

在我們開發(fā)產(chǎn)品和打入市場(chǎng)的同時(shí),我們?nèi)ツ晖瓿闪?2億人民幣的融資,用于開發(fā)三個(gè)建設(shè)項(xiàng)目,為以后的10年和15年打下很好的基礎(chǔ)。其中第一個(gè)項(xiàng)目是南昌生產(chǎn)研發(fā)基地14萬平方米,到現(xiàn)在已經(jīng)開始部分啟用,臨港有個(gè)18萬平方米的生產(chǎn)研發(fā)基地,到年底也可以部分啟用。上海臨港滴水湖畔約10萬平方米的研發(fā)中心暨總部大樓也在順利建設(shè),明年也可以部分投入使用。預(yù)計(jì)2024年,我們將擁有45萬平方米的廠房,而現(xiàn)在我們只有不到3萬平方米的廠房,會(huì)增長(zhǎng)15倍以上,以確保以后的10年至15年公司****展。

中微公司在過去的十幾年里面總結(jié)了各方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),總結(jié)為叫“四個(gè)十大”,通過“四個(gè)十大”的總結(jié)和提高,保持公司繼續(xù)發(fā)展。具體包括“產(chǎn)品開發(fā)的十大原則”、“戰(zhàn)略銷售的十大準(zhǔn)則”、“營(yíng)運(yùn)管理的十大章法”和“精神文化的十大作風(fēng)”。

我們有這“四個(gè)十大”作為我們的法寶,可以確保在以后10年至15年實(shí)現(xiàn)高速、穩(wěn)定、健康和安全的發(fā)展。希望到2035年,我們能在規(guī)模上成為國(guó)際微觀加工設(shè)備一流行列之中。


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