2004年已經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刻蝕機是雕刻出每一枚芯片電路的納米級手術刀這個挑戰艱巨且緊迫

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77歲仍然奮斗在一線而中微公司則已經成為技術一流的刻蝕機企業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鏈的其他環節帶來什么啟發

01尹志堯負重回國

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業團隊別無二致

但這是一個極其特殊的創業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46歲的李天笑曾是應用材料公司亞太項目經理

中微公司創始人董事長CEO尹志堯

是什么樣事情能夠讓這群高齡精英匯聚重新創業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

據產業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部總經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多番動員尹志堯回國創業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業決心隨后經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

前中芯國際董事長江上舟

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035013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是典型的技術密集和人才密集型行業當時國內相關人才極其稀缺中微雖然初創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規模

功夫不負有心人到2007年中微一舉推出可用于6516納米制芯片制造的等離子體刻蝕機

根據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3036借此逐步切進了臺積電和中芯國際的采購體系

02巨頭揮舞專利巨棒

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機密理由包括尹志堯等多名中微員工是自己的前雇員等

中微公司等離子體刻蝕設備

利用專利侵權問題發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營和企業名譽都會產生嚴重影響結果可能會左右一個企業的生死存亡

比如中芯國際20032009年間與臺積電的專利戰打得難舍難分最終以中芯國際落敗賠款2億美元現金收場經此一役中芯國際創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驗豐富的半導體老將早在創業之前尹志堯已經為可能的專利爭端未雨綢繆

在和有志回國創業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時中微發現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板首批掛牌上市企業其招股書中寫道公司在與國際半導體設備領先公司數輪的商業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的能力

從數量來看截至2019年2月末中微公司申請了1201項專利其中發明專利1028項海外發明專利465項已獲授權專利951項其中發明利800項

與數百發明專利相對應中微保持著穩健的產品研發速度平均不到兩年推出一款產品根據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37個月平均驗收通過確認收入時間是約2個月

現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鏈中站穩了腳跟

業界一般把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月份中微公司還發布了用于高性能MiniLED量產的MOCVD設備目前MiniLED已然成為了市場的熱點

北方華創的優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群

據市場研究機構VLSI統計的客戶滿意度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

03芯片設備企業的融資困境

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中市占率為488排名第一中微公司排名第二市占率為185約為泛林半導體的1312

差距背后繞不開一個關鍵問題資金

創業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經費有2億美元約合1297億人民幣

6000萬元很快燒光后盡管有外資積極表現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濟投行青桐資本的執行總經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有更加深刻的理解需要整個投資團隊的背景更加專業

最終還是江上舟挺身而出為尹志堯和國家開發銀行行長陳元牽線讓中微拿到5000萬美元約合324億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網領域需要投資人有更大的耐心一個芯片企業從創立到上市至少需要六年以上有的甚至做了十幾年極少數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網項目大不相同不是簡單地靠資本就能造就傳奇的

另外中微公司所處于的芯片設備環節處于產業鏈上游相比中游的芯片設計企業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現在產業環節上大部分投資機構更喜歡投資芯片設計類企業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邏輯已經更加容易被資方所理解和接受

04中國需要更多尹志堯和江上舟

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244403萬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196和156CVD設備及量測設備國產化率約15和20

要提升市場份額中微依然任重道遠國內半導體設備行業普遍在研發端和銷售端面臨困境

中微公司MOCVD設備

在技術研發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了先發優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之間的商業技術競爭不應該被上升到政治的高度去進行評判

今年尹志堯已經年屆七十七仍擔任中微的核心研發人員

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歲尹志堯聞言爽朗笑到太好了以后我就是38歲的人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本土半導體設備業發力上海中微進入全球主流采購體系第一財經日報

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年輕的挑戰者中微公司的天時地利人和獨角獸智庫

作者丨董溫淑編輯丨李曙光