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躋身國際IC設(shè)備制造第一梯隊,,中微半導體是如何做到的?

2019-03-04
關(guān)鍵詞: 半導體 集成電路 芯片制造

2018年3月中旬,,上海證券交易所聯(lián)合工信部,、中國鐵路總公司、中科院國科控股,,開始加大力度,,共同支持中國商用飛機、京滬高鐵,、中國衛(wèi)通等一批 “大國工程”企業(yè)的發(fā)展,,旨在幫助他們有效利用資本市場發(fā)展壯大。

中微半導體設(shè)備(上海)股份有限公司(以下簡稱“中微半導體”)就在這批企業(yè)名單之中,。

半導體制造設(shè)備和材料是半導體行業(yè)最上游的環(huán)節(jié),。中國科學院微電子研究所所長葉天春認為,“與其他行業(yè)不同的是,,半導體生產(chǎn)設(shè)備和材料是集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的決定性因素,。這一領(lǐng)域的技術(shù)和資金門檻很高,這在很長一段時間內(nèi)都是可以看到的,,也可以用來控制他國集成電路發(fā)展的速度,。”

目前來看,,集成電路設(shè)備制造是中國芯片產(chǎn)業(yè)鏈中最薄弱的環(huán)節(jié),。經(jīng)過20多年的追趕,中國與世界在芯片制造領(lǐng)域仍有較大差距,。雖然中國在該領(lǐng)域整體落后,,但刻蝕機方面已在國際取得一席之地。

中微半導體是國內(nèi)首家加工亞微米及納米級大規(guī)模集成線路關(guān)鍵設(shè)備的公司,,成立于2004年5月,,注冊資本4.81億元人民幣;公司法人代表,、董事長兼首席執(zhí)行官為尹志堯,。中微半導體主要深耕的就是集成電路刻蝕機領(lǐng)域,,在全球集成電路刻蝕機市場排名前列,,也被外界視為最可能在科創(chuàng)板上市的獨角獸之一,。

經(jīng)過數(shù)十年的打磨,在全球可量產(chǎn)的最先進晶圓制造7納米生產(chǎn)線上,,中微半導體是被驗證合格,、實現(xiàn)銷售的全球五大刻蝕設(shè)備供應商之一,與泛林,、應用材料,、東京電子、日立4家美、日企業(yè)一起為7納米芯片生產(chǎn)線供應刻蝕機,,并進入到5nm工藝設(shè)備研發(fā)階段,。

2019年1月8日,中微半導體與海通證券,、長江證券簽署輔導協(xié)議并進行上市輔導備案,。

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中微半導體IPO輔導備案公示  圖片來源:中國證監(jiān)會上海監(jiān)管局


從多場官司神奇脫身

2004年,當時已經(jīng)60歲的尹志堯離開在硅谷從事了二十多年的半導體行業(yè),,帶領(lǐng)團隊回國,,從零開始創(chuàng)業(yè)。他與杜志游,、倪圖強,、麥仕義等40多位半導體設(shè)備專家,成立了國內(nèi)首家加工亞微米及納米級大規(guī)模集成電路(關(guān)鍵性)設(shè)備的公司——中微半導體,,投入到集成電路刻蝕機的研發(fā)當中,。

據(jù)公開信息,尹志堯曾在美國硅谷工作過20年,,長期致力于半導體芯片制造微加工設(shè)備的開發(fā)及產(chǎn)品管理,,是幾代等離子體刻蝕技術(shù)及設(shè)備的主要發(fā)明人和工業(yè)化應用的推動者。

作為芯片生產(chǎn)制造的重要設(shè)備,,等離子刻蝕機用來按光刻機刻出的電路結(jié)構(gòu),,在硅片上進行微觀雕刻,刻出溝槽或接觸孔的設(shè)備,。其對加工精度的要求非常高,加工精度是頭發(fā)絲直徑的幾千分之一到上萬分之一,。

在尹志堯的帶領(lǐng)下,,中微半導體很快開發(fā)出第一臺國產(chǎn)的生產(chǎn)半導體芯片的設(shè)備——等離子體刻蝕機?!霸诿琢I峡套值奈⒌窦妓嚿?,一般能刻200個字已經(jīng)是極限,而我們的等離子刻蝕機在芯片上的加工工藝,,相當于可以在米粒上刻10億個字的水平,。”尹志堯曾這樣說,。

在當時,,世界上最先進的芯片生產(chǎn)線是90納米制程,但中微半導體從創(chuàng)立之初,,就開展精度更高的納米刻蝕機研發(fā),。它先推出了65nm等離子介質(zhì)刻蝕機產(chǎn)品,隨著技術(shù)的進步發(fā)展,陸續(xù)將產(chǎn)品制程從45nm逐漸降到32nm,、28nm,、16nm等。

中微半導體的反應臺交付量不斷突破,;單反應臺等離子體刻蝕設(shè)備已交付領(lǐng)先的存儲器制造商,;雙反應臺介質(zhì)刻蝕除膠一體機研制成功等成果接連涌現(xiàn)。

就在中微半導體勢頭正猛時,,卻迎來了與三個不同國際大廠的訴訟官司,。

2007 年,在中微半導體的刻蝕機即將進入國際最先進的晶圓代工生產(chǎn)線時,,國家知名半導體和顯示制造設(shè)備公司——美國應用材料公司認為,,中微半導體對其核心技術(shù)和材料有竊密之嫌,因此在美國聯(lián)邦法院對其提起訴訟,。

為自證清白,,中微半導體聘請了美國一流的知識產(chǎn)權(quán)訴訟律師,耗費兩年半的時間,,徹查了中微 600 多萬件文件和 30 多人的電腦和文件,,都沒有找到關(guān)于應材的圖紙,技術(shù)數(shù)據(jù)和商業(yè)機密,,最終這個訴訟以和解告終,。

在中微和美國應材的官司還沒和解之前,另一個來自美國的競爭對手——泛林又向其發(fā)難,。2009年,,泛林在臺灣狀告中微的專利涉嫌侵權(quán)。該官司持續(xù)8個多月的時間,,中微最后取得了一審的勝利,,對方后來又上訴四次,均被法院駁回,。而在此過程中,,中微反而掌握確鑿的證據(jù)指出泛林竊取中微高度機密的技術(shù)文件,并在上海法院提起訴訟,,最后取得訴訟的勝利,。

2017 年 LED 設(shè)備廠商 Veeco 在美國紐約地方法院狀告MOCVD石墨托盤供應廠商,認為他們給中微半導體提供的石墨托盤侵犯 Veeco的 專利,。對此,,中微立即采取反制行動,向中國專利局與其他國家專利主管機構(gòu)訴請 Veeco 的專利無效,,進行反擊,。但就在美國法院仍在審理 Veeco 專利是否有效,、中微設(shè)計是否侵權(quán)時,美國方面就先宣布對石墨托盤出貨禁令,,讓中微無法獲得供貨,,直到中微訴請 Veeco 的專利無效得到批準,且在福建法院狀告 Veeco 托盤鎖定的設(shè)計侵權(quán),,最后福建高等法院也對 Veeco 進口中國的 MOCVD 設(shè)備實施出貨禁令,。一連串的動作讓 Veeco 不得不妥協(xié),進而與中微進行和解談判,,除了撤銷相關(guān)訴訟外,,更進一步同意與中微共享石墨托盤專利。

躋身全球第一梯隊

工商資料顯示,,中微半導體持股5%以上股東中,,包括上海創(chuàng)投(20.02%)、巽鑫投資(19.39%),、南昌智微(6.37%),、置都投資(5.48%)、中微亞洲(5.15%),。另外,,A股上市公司中原高速(600020)、四川雙馬(000935),、可立克(002782)等,,間接參股了中微半導體。

中微半導體此前完成了四輪融資,。2004年9月,,它獲得天使輪投資,投資方為科投集,、ADVANCED MICRO-FABRICATION EQUIPMENT INC,;2016年12月,中微半導體完成A輪融資,,投資方為自貿(mào)區(qū)基金、國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金,、中金公司,、興橙投資、臨芯投資,;2018年2月,,它又獲得B輪投資,投資方為四川雙馬,、興橙投資,、臨芯投資,;2018年7月,其C輪融資完成,,投資方包括自貿(mào)區(qū)基金,、浦東新產(chǎn)投、協(xié)鑫集團,、國開創(chuàng)新資本等

美國,、日本和荷蘭是世界半導體制造業(yè)的三大強國,分別占據(jù)全球市場份額的37%,、20.6%和13.55%,,只剩下不到30%的“蛋糕”可供其它企業(yè)瓜分。中微半導體正在爭搶這30%的蛋糕,。

2018年12月,,臺積電對外宣布,將在2019年第二季度進行5nm制程風險試產(chǎn),,預計2020年量產(chǎn),。與此同時,中微半導體也向媒體透露,,其自主研發(fā)的5nm等離子體刻蝕機已通過臺積電驗證,,將用于臺積電全球首條5nm制程生產(chǎn)線。中微半導體也是唯一進入臺積電7nm制程蝕刻設(shè)備的大陸本土設(shè)備商,。

在此之前,,作為芯片制造的關(guān)鍵裝備之一,中微半導體打入臺積電供應鏈始于28nm制程產(chǎn)品,,并一直延續(xù)到10nm和7nm制程,。

如今,中微半導體與泛林,、應用材料,、東京電子、日立4家美日企業(yè)一起,,組成了國際第一梯隊,,為全球最先進芯片生產(chǎn)線供應刻蝕機。目前,,中微半導體的介質(zhì)刻蝕設(shè)備,、硅通孔刻蝕設(shè)備、 MOCVD 設(shè)備等均已成功進入海內(nèi)外多家大客戶供應體系,,包括臺積電,、兆馳半導體、乾照光電,、聚燦光電,、德豪潤達,、士蘭明芯等。截至 2017 年底,,已有 620 多個中微半導體生產(chǎn)的刻蝕反應臺運行在海內(nèi)外 39 條先進生產(chǎn)線上,。

市場研究機構(gòu)VLSIresearch 在2018年12月發(fā)布的2018年度客戶滿意度調(diào)查(簡稱“CSS”)年終大盤點中,中微半導體在全球薄膜沉積設(shè)備供應商排名中榮登榜首,,在刻蝕和清洗設(shè)備供應商排名中位列第二,,在臺灣晶圓制造設(shè)備供應商排名中也僅次于荷蘭半導體設(shè)備巨頭ASML。

中微半導體首席專家,、副總裁倪圖強博士曾對媒體表示,,刻蝕機曾是一些發(fā)達國家的出口管制產(chǎn)品,但近年來已在出口管制名單上消失,,這說明如果中國突破了“卡脖子”技術(shù),,出口限制就會不復存在。


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