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从中微看国产半导体设备的挑战和未来

时间:2019-12-2, 来源:互联网, 资讯类别:行业统计

中微近三个月股价走势,不断缩水从2004年中微创立到2019年7月份科创板上市,笔者只能说中微才仅仅走完伟大公司的第一步,远没有到功德圆满的阶段,但是各种瞎吹、跪舔的文章到处都是。《王炸!国家突然宣布一个大消息!巨头们彻夜无眠!》此类误国误民的震惊体文章层出不穷,也令尹老万般无奈。过分的吹捧对于中微、对于中国半导体行业没有任何的好处。对于中国半导体设备公司而言,前路有多壮丽,挑战就有多残酷。15年的中微发展历程给我们太多的启示,留下很多宝贵的经验,无论中微走到哪一步,必定在中国半导体史上留下浓墨重彩的一笔。

半导体最核心的设备 — 刻蚀机半导体产业链分为支撑产业链、核心产业链、和终端产业链。其中核心产业链是经常提及的芯片设计、芯片制造、封装测试。对于芯片制造环节而言,BSO150N03原材料、耗材以及设备、辅助制造系统,就是他的支撑产业链,具体见下图:

半导体里有一个说法:“一代设备、一代工艺、一代器件”。设备与耗材以及技术人员的水平,三者共同决定了这个家公司,乃至这个国家地区的芯片制造的最高水平,可见设备是多么的重要。

刻蚀机是芯片制造过程中的三大核心设备之一,所以刻蚀机的水平一定程度上决定了芯片制造的最高水平。

摩尔定律告诉我们,每18个月同面积下晶体管数量翻倍。晶体管数量翻倍的背后是,芯片制造水平的不断提高,使得晶体管的尺寸不断缩小,因此单位晶体管成本不断下降。所以芯片制造公司想尽一切办法在狭小的面积内尽可能的放下更多的晶体管,增加芯片的晶体管数量,从而用更加强悍的性能的产品打败竞争对手。

晶体管尺寸的不断微缩过程中,晶体管栅极线宽是核心的问题。为了更小的线宽,在工艺方面,光刻机和刻蚀机起决定性作用。

光刻-刻蚀过程示意图目前集成电路工艺,就像洗照片一样,称之为图形化工艺。要把掩膜板上的图案,快速的复制到硅片表面。上图示意图中刻蚀掉的面积的宽度,很大程度上由光刻机的所发出光的波长和刻蚀机最小线宽水平决定。当然其他工序和材料,比如光刻胶以及光刻胶的显影液、清洗液等等,都很重要。总之,在集成电路工艺中,设备、材料/耗材、人的水平,是相辅相成的,缺一不可。目前中微的刻蚀机已经顺利通过台积电5nm工艺的验证,并且拿到4道制程,这样已经是中国半导体设备历史上难得一见的事了。能通过世界最先进的晶圆工厂的最先进的工艺认证,可是代表了无上的荣誉和实力,这里面凝聚了中微工程师们多年的心血,此处应有掌声。虽然目前中微离泛林、东电、应材等公司,还有一定的差距,但是这个差距也只是桑塔纳和奔驰的差距,并不是自行车和奔驰的差距,都是四个轮子,你飙我也能飙。

盖住名字,你会投吗?中微成立于2004年,到2019年7月上市,足足走了15年。至2018年,根据中微公布的财报,中微2018年主营业务收入16.5亿,扣非利润约1亿元,截止2019年10月25日,中微330多亿市值。虽然在IPO材料中未体现精确数字,但是圈内人都知道,中微在这15年中烧掉数十亿元的研发投入,但到现在也才一亿利润,如果剔除研发支出资本化部分,恐怕这利润报表还要难看。做个假设:如果把中微的名字盖住。一家发展了15年,烧掉数十亿元研发,到现在16亿收入,1亿不到利润,你会投资吗?相信大部分人都会摇头,这风险也太大了吧!公司根本谈不上赚钱。所以说做半导体设备的投入大、时间长、风险高,真不是开玩笑的。而且这可是中微,行业龙头!背后有国家全力支持的!很难想象,如果没有国家在背后支持,换个公司怎么能撑到现在?所以,中微的发展轨迹具有一定的特殊性。很难想象,还有第二家公司能复制中微的路,难,实在太难了。

诗和远方与活在当下兼顾所以只做一个高端产品,是很难活下去的。目前绝大多数半导体设备公司,至少有两条以上产品线,除了只做光刻机的阿斯麦,因为光刻机实在是太难做了,壁垒太高了,利润也够厚,需求也足够刚性,阿斯麦可以一招鲜,无需更多产品线,便能养活自己。但是对于其他公司而言,如果只做一种产品,万一在竞争中被人PK掉了,那就是万劫不复,所以多一种设备,多一条选择,起码能保证活着饿不死。当年的尼康光刻机也是独霸全球,但是在与阿斯麦的竞争中落败,之后整个光刻机业务一蹶不振,靠面板行业那点量苟延残喘。想当年尼康也是独霸全球呢!对于中微而言,除了刻蚀机之外,还有一种设备就是MOCVD(金属有机源化学气相沉积设备)。从前图中微的历程中大家可以看到,中微从2004年起一直埋头研发刻蚀机,但是2011年涉及MOCVD设备,并且仅用1年多时间就搞出第一台MOCVD,用了4年时间,打开市场形成销售,到2018年,一年能销售100余腔,十分了得。

而且目前从主营业务收入方面看,也是MOCVD多于刻蚀机。中微招股说明书2018年,MOCVD销售额8.3亿大于刻蚀机的5.6亿元。换句话说,没有MOCVD,中微的业绩更加没法看。MOCVD是中微的下限,刻蚀机是中微的上限。MOCVD能保证中微养活自己,而刻蚀机则是诗和远方。笔者曾经也琢磨了半天,这MOCVD的技术和刻蚀机技术是两回事,中微要是研发PECVD,PVD或者等离子干法清洗设备,笔者还能理解都是等离子体技术的不同应用,中微怎么就跨界来着?原因很简单,MOCVD应用于LED, 对于中微而言,这个市场是能够让他们的技术快速落地的市场,无他,就是更容易打开市场,形成销售,能赚钱,就这么简单。对于任何一家公司而言,活下去是头等大事。如果中微一直只做刻蚀机,指不定已经挂了。饭都吃不饱,谈什么诗和远方?

不被折磨过的公司,成不了伟大的公司有个故事,某晶圆大厂招新员工,先不问你学历怎么样,技术如何,而是问:身体素质怎么样?能跑一万米吗?要多少时间?what ? 搞半导体技术研发的要能跑一万米?敢情这是国家田径队招人?长跑冠军:感谢晶圆厂把我录取了事实上,你练跑一万米的身体素质都没有,你是干不了这行的。加班是常态,熬夜很正常,996那是奢望。一个真实的故事:一个设备公司的初来乍到的新员工,被安排去晶圆厂做驻场代表参加技术会议。早上十点晶圆厂的技术代表吃饭去了,小伙子一脸懵逼,这才十点了,刚吃过早饭没多久,就吃中饭了???10点35分,那帮人吃完回来了,会议准时开始……接着连开14个小时……

到半夜12点30才结束……整整200多个技术问题,一个一个问,问你怎么解决,而且现场要给答复……直接崩溃了……兄弟,不厚道啊,吃饭不叫我。这不是开玩笑,几乎所有的供应商们驻场代表被客户这么折磨过,包括那些牛逼哄哄的半导体设备公司,什么阿斯麦、应材、东电、泛林,无一例外,被台积电、英特尔,折磨的惨不忍睹。然后回去后把这些问题,交给老大,召集开技术大会。这次,当初晶圆厂们怎么折磨的驻场代表的,现在就怎么折磨下面的这批研发人员。不断的骂,骂4、5个小时都不重样,无论你是公司元老,还是明日之星,该背锅的背锅,该检讨的检讨。大老板指着脸,一个一个骂过去,谁都跑不了。有时候挺佩服那些爆脾气的老板,这口才,这精力,简直牛X啊!各位觉得不近人情?借用董小姐的一句名言:这点苦都吃不了,还是回家找妈妈吧!商场如战场,你都不能放下身段在血水里玩摔跤,如何干掉的竞争对手?能被台积电等行业巨头骂,说明还是有点水平的,没水平的,连被骂的资格都没有。别觉得不公平,当初华为手机“内存门”,苹果的iPhone6低温“死机门”,三星手机电池“爆炸门”。你作为消费者骂的有多凶,那这些厂商就会把供应商骂的更凶十倍,然后供应商再把自己的供应商骂的更凶一百倍!客户骂自己,接着自己骂供应商,然后供应商去骂他的供应商,总有乙方给自己骂是吧。做半导体的,哪有这么简简单单轻轻松松就成功的?都是从十八层地狱,一步步爬过来的!!!所以在这个领域,按时上班、准时下班的国企,要想搞出一台好的半导体设备,那是不可能的。但凡优秀的半导体公司,都是被客户折磨出来的,甚至技术总监亲自到场,被客户指着鼻子骂3、4个小时。天将降大任于斯人也,必先苦其心志,劳其筋骨,饿其体肤。老祖宗的教训一点都没错。要想成为伟大的半导体公司,就看你家大老板,被客户骂过几次。所有优秀的半导体公司,都是被客户折磨出来的!

中微教会了中国人如何开发一款真正的半导体设备大家都说中微很厉害,厉害在哪里?翻来覆去就是这么几句话:搞出了最先进的5nm刻蚀机,搞定了台积电这个大客户,MOCVD行业龙头,总结起来便是:核心科技,有我一份,光宗耀祖,扬我国威。确实,搞定了最难的刻蚀设备,还打进了台积电5nm产线,中国终于有一家拿的出手的企业了,跟印度网友吹牛逼,瞬间说话嗓门都大了20分贝!真是这原因?都不是。中微对于中国最大的意义便是,教会中国人如何去研发一台真正的半导体设备。从这个角度而言,无论怎么吹尹老爷子,都不过分。尹老爷子对于中国半导体,就像姚明对于中国篮球的贡献一样,打开窗户,带来新的东西,让各位见见世面,别人是怎么玩!半导体里最可怕的不是你技术不行,而是你根本不知道客户想要什么!中微教会了我们,开发半导体设备不是闭门造车,你必须和客户一起研发,共同解决难题。被客户骂的次数越多,技术就越厉害,被骂的越惨,进步就越大。在以前中国研发半导体,经常被人诟病:国家砸了大钱,搞了很多项目,技术搞出来,产品做出来了,验收通过后就束之高阁,然后就没有然后了?根本就没有卖出去过,自然就不可能盈利。接着继续搞新的项目,继续烧钱,做出来了,又没下文了。深究其因,这些产品根本不是从市场需求出发的,不是从客户的角度出发,虽然产品搞出来,但是根本不符合市场需求,你让谁来用?中微最大的意义就是培养了一批真正懂半导体设备研发的人才。就像改造辽宁号航母一样,除了收获了中国第一条航母,更大的意义在于我们在改造辽宁号的过程中,培养了自己的设计团队,锻炼了制造水平,我们有了自己的技术攻坚队伍,有了自主制造的能力。有了这些人才,中国很快就能像下饺子一样开建新军舰,同时一边建一边改进,一代更比一代强。对比我们的邻居印度,中国第二条航母都快搞定了,那条从俄罗斯搞来的维克兰特号,已经十年了,还没建好。英姿勃发的“辽宁号”舰母建了十年了还没完成的印度“维克兰特”号航母辽宁舰和印度维克兰特一比较,真的是没有对比就没有伤害。所以从人才培养的角度看,中微也像当年的“908”、“909”工程一样,成为中国半导体设备的“黄埔军校”,培养了一批又一批的优秀人才。5nm刻蚀机是小事,教会中国人如何和客户一起开发设备和从中带出一批经验丰富的研发人员,才是中微对于中国半导体最大的贡献。

收购是公司未来发展的必然选择如果中微未来要更上一个台阶,靠现在的刻蚀机,MOCVD是不够的,应该会开拓更多的产品线。做新设备,开拓新市场,要么自己建部门,要么就是对外收购。有人说,自主研发好。但是纵观半导体设备历史,无论是应材还是东电,还是科天,阿斯麦们,这些半导体设备巨头,一路走到现在几百亿,几千亿美金市值的大公司,对外收购这种方法起主要因素。半导体前十家公司自1996年起至2017年共发起了87次并购。在高技术壁垒的基础上,并购行为助力半导体设备市场逐渐成为高度聚焦的市场。根据Gartner的数据,前十家半导体设备企业的市场占有率不断提升,1998年为58.2%,2016年达到77.2%,2017年超过83%。在激烈的竞争中,龙头企业优势明显,不断地扩大营收水平和提升技术,小公司便落伍淘汰,经过几轮洗牌后,以应材作为代表性企业开始引领设备企业的先进发展方向,随后开始不断整合。到现在几大核心设备,几乎都被前3的公司所垄断。所以中微要想做大做强,除了自己的拳头产品需要越磨越精之外,就是要不断的收购、并购行业公司,扩大在市场中的地位。确实,中微也这么做了,中微入股了沈阳拓荆和上海睿励,两家半导体设备公司。分别做CVD设备和晶圆检测仪器的,希望这两家公司也争口气,跟上大哥的脚步。目前中微所占的股份并不多,具体看后续发展吧。饭要一口一口吃,路要一步一步走。对于中微而言,上市只是长征路上一小段胜利而已,未来的要遇到很多困难和挑战,都等着中微人们去解决。对于国外设备公司而言,是非常不乐意看到一个蓬勃发展的中微,会利用各种手段去打压,比如发起各种知识产权侵权诉讼。感谢尹老,第一步便是教会员工:半导体公司必须把知识产权放在第一位,建立自己的专利墙,保护好自己的知识产权,才能在未来与巨头PK中不落下风!最后笔者总结一下,半导体设备的一些投资心得。一、中国大陆半导体产业发展持续向好,是国家鼓励发展的行业,政策面不存在退坡,不会像光伏以及新能源汽车那样。芯片产业链国产替代是一个持续的、不可逆的过程;二、美国的逆全球化、日韩半导体产业冲突给国内的警示:需要拥抱全球,但自主可控必不可少;卡脖子的高端芯片、半导体设备、材料等重要环节必须掌握在自己手中;三、半导体设备市场开拓困难,小公司创业不易,建议从容易的市场做起,先生存、再发展;记住中微是特例,其他公司是很难复制中微的路的。目前在8英寸线的设备方面,国内设备商机会非常大。四、半导体设备研发投入大、周期长、客户验证难、见效慢,属于高风险行业。对项目价值需要综合评估,对于热门项目、明星项目要谨慎,其实不光是设备领域,其他也一样;五、半导体投资呼唤专业的、有耐心的投资机构,投资机构也需要不断提升自己的专业性和对行业的理解,不要抱有赚快钱的想法,否则前几年靠运气赚的钱,这次凭本事亏出去。


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