半导体设备后起之秀 | 中微半导体“杀入”5nm工艺供应链？

半导体制造设备和材料是半导体行业最上游的环节。目前来看，集成电路设备制造是中国芯片产业链中最薄弱的环节。经过20多年的追赶，中国与世界在芯片制造领域仍有较大差距。虽然中国在该领域整体落后，但刻蚀机方面已在国际取得一席之地。

全球半导体设备市场的后起之秀

随着近些年 社会 对集成电路的重视和大批海外高端人才的回归，我国的集成电路在这几年出现了飞速的发展。在IC设计（华为海思）、IC制造（中芯国际）、IC封测（长电 科技 ）、蚀刻设备（中微半导体）上出现了一批批优秀的企业。

1、半导体设备

我们的主角中微半导体所在的领域就是半导体设备细分行业，这个行业主要有两种半导体设备，一是光刻机，一个是刻蚀机。中微是以刻蚀机为主要设备的供应商，去年12月公司自主研制的5nm等离子体刻蚀机正式通过台积电验证，将用于全球首条5nm制程生产线。

芯片，这个从前被戏称为：除了水和空气，其他都是进口的行业。最近中美贸易战的焦点就是在芯片领域，美国政府对华为的封锁就是下令美国供应商没有经过国会批准不准买给华为芯片。这也是我们非常气愤的地方，为什么中微半导体有了最先进的设备还是会受人制肘呢？

主要是我国的短板在于光刻机，与国外先进技术有非常大的差距。为什么刻蚀机技术那么好，不能弥补这个短板吗？这就是光刻机和蚀刻机的不同，有一部分人把蚀刻机与光刻机搞混。其实两者的区别非常的大，光刻机是芯片制造的灵魂，而蚀刻机是芯片制造的肉体。

光刻机把电路图投影到覆盖有光刻胶的硅片上面，刻蚀机再把刚才画了电路图的硅片上的多余电路图腐蚀掉。光刻机把图案印上去，然后刻蚀机根据印上去的图案刻蚀掉有图案（或者没有图案）的部分，留下剩余的部分就是集成电路。所以说这是两个过程要用到的设备，而且这两个过程是连续的。

我国光刻机的最高水平是上海微电子的90nm制程，世界顶尖的光刻机是ASML的7nm EUV光刻机，ASM已经开始研制5nm制程的光刻机。相对来说，我国在光刻机制造领域与国际先进水平有很大的差距，高端光刻机全部依赖进口。只能说我国的刻蚀机技术领先，中微半导体的介质刻蚀机、硅通孔刻蚀机位于全球前三。但是在整个产业链的产能和技术上，与一些大型的企业差距非常的大，所以在中美贸易战中显得很吃亏。

那我们说完了中微半导体这个单独的行业领域，现在放眼整个行业，来看看半导体设备到底在这个行业中扮演者什么角色？

2、半导体产业

半导体的发展是越来越集成化，越来越小。从早期的电子管到现在的7nm器件，一个小小的芯片上需要有几百个步骤和工艺，显示出高端技术的优越性。也正是这样的行业特点，导致整个行业非常依赖技术的创新。而半导体设备是制作芯片的基石，没有这一块芯片不可能出现。

可以看到虽然产值低，但是缺这个还真的没办法发展下游。这也是贸易战在芯片领域为什么大打出手的原因，没有先进的技术，很难发展非常广大的信息系统。可以说这一行创造的价值并不高，但是不能缺少，是高端技术的积累。

大国重器：7nm芯片刻蚀机龙头

在技术含量极高的高端半导体产业中，能与美欧日韩等国际巨头同台较量的中国企业凤毛麟角，而中微半导体是其中一家。中微半导体是一家以中国为基地、面向全球的高端半导体微观加工设备公司，主要从事半导体设备的研发、生产和销售。而要了解中微这家公司，先不得不介绍一下公司创始人尹志尧。

尹志尧是一个颇具传奇色彩的硅谷技术大拿。

1980年赴美国加州大学洛杉矶分校攻读物理化学博士，毕业后进入英特尔中心研究开发部工作，担任工艺程师；1986年加盟泛林半导体，开发了包括Rainbow介质刻蚀机在内的一系列成功的等离子刻蚀机，使得陷入困境的泛林一举击败应用材料，跃升为全球最大的等离子刻蚀设备制造商，占领了全球40%以上的刻蚀设备市场。

以此同时，泛林与日本东京电子合作，东京电子从泛林这里学会了制造介质等离子体刻蚀机，复制其Rainbow设备在日本销售，后来崛起为介质刻蚀的领先公司。

1991年，泛林遭老对手美国应用材料挖角，尹志尧先后历任应用材料等离子体刻蚀设备产品总部首席技术官、总公司副总裁及等离子体刻蚀事业群总经理、亚洲总部首席技术官。

为了避免知识产权风险，尹志尧从头再来，用不同于泛林时期开发的技术，研发出性能更好的金属刻蚀、硅刻蚀和介质刻蚀设备，应用材料再次击败泛林，重返行业龙头地位，到2000年，应用材料占据了40%以上的国际刻蚀设备市场份额。

目前全球半导体刻蚀设备领域三大巨头——应用材料、泛林、东京电子，都与尹志尧的贡献密切相关。

2004年8月，已年届六旬的尹志尧带领15名硅谷资深华裔技术工程师和管理人员回国，创立了中微半导体，并在短短数年之间崛起为全球半导体设备领域的重要玩家。

中微从2004年创立时，首先着手开发甚高频去耦合的CCP刻蚀设备Primo D-RIE，到目前为止己成功开发了双反应台Primo D-RIE，双反应台Primo AD-RIE和单反应台的Primo AD-RIE三代刻蚀机产品，涵盖65nm、45nm、32nm、28nm、22nm、14nm、7nm到5nm关键尺寸的众多刻蚀应用。

从2012年开始中微开始开发ICP刻蚀设备，到目前为止己成功开发出单反应台的Primo nanova刻蚀设备，同时着手开发双反应台ICP刻蚀设备。公司的ICP刻蚀设备主要是涵盖14nm、7nm到5nm关键尺寸的刻蚀应用。

这里面看起来是几个似乎不起眼的数据，但里面蕴含了满满的技术含量。而中微到底是否掌握了5nm刻蚀技术，一时间众说纷纭。如今，中微半导体与泛林、应用材料、东京电子、日立4家美日企业一起，组成了国际第一梯队，为全球最先进芯片生产线供应刻蚀机。

在科创板的拟上市公司当中，信息技术领域企业占据了很大一部分，“计算机、通信和其他设备制造业”是比例很高的一个行业。在芯片设计方面，包括聚辰股份、晶晨股份、澜起 科技 等企业，都在各自领域当中是市场份额的“隐形冠军”。

随着华为事件的推进，半导体的自主研发生产变得愈发重要，在这一批科创板拟上市企业当中，整个产业链就是围绕着半导体制造巨头中芯国际（00981.HK）而建立起来的一个集成电路产业群，从芯片设计、芯片制造到封装测试以及其他相关产业链附属等。

芯片设计企业中的“隐形冠军”

5月22日，财政部、国家税务总局发布《关于集成电路设计和软件产业企业所得税政策的公告》（以下简称“公告”），提出依法成立且符合条件的集成电路设计企业和软件企业，在2018年12月31日前自获利年度起计算优惠期，第一年至第二年免征企业所得税，第三年至第五年按照25%的法定税率减半征收企业所得税，并享受至期满为止。

聚辰股份、澜起 科技 、晶晨股份等多家知名半导体设计企业，都加入到冲刺科创板上市的名单当中。这批企业的产品，已占据细分行业市场份额的头把交椅，比如聚辰股份的手机摄像头相关产品、晶晨股份的机顶盒芯片、澜起 科技 的内存接口芯片等，形成了较强的竞争力，拟登陆科创板，有望让这些企业进一步巩固“隐形冠军”的地位。

聚辰半导体股份有限公司（下称“聚辰股份”）是集成电路设计企业，采用Fabless（没有制造业务、只专注于设计）经营模式，目前拥有EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory 的缩写，即电可擦除可编程只读存储器）、音圈马达驱动芯片和智能卡芯片三条主要产品线。2018年实现收入4.32亿元，EEPROM、智能卡芯片和音圈马达驱动芯片的占比分别为89.20%、8.93%和1.37%。

招股书称，“根据赛迪顾问统计，2018 年公司为全球排名第一的智能手机摄像头EEPROM 产品供应商，占有全球约42.72%的市场份额，在该细分领域奠定了领先地位。公司已与舜宇、欧菲、丘钛、信利、立景、富士康等行业领先的智能手机摄像头模组厂商形成了长期稳定的合作关系，产品应用于三星、华为、vivo、OPPO、小米、联想、中兴等多家市场主流手机厂商的消费终端产品”。

万联证券分析师宋江波表示，上市融资后，募投项目实施有利于巩固聚辰股份在自身领域的市场领先地位，丰富在驱动芯片等领域的产品布局，进一步提升聚辰股份产品的竞争力和知名度，扩大产品的应用领域，开拓新的利润增长点。

晶晨半导体（上海）股份有限公司（下称“晶晨股份”）招股书披露的格兰研究显示，晶晨股份在OTT（可以通过公共互联网向电视传输视频和互联网应用融合的机顶盒）机顶盒芯片市场的市场份额是63.25%，二到四名分别是联发科（MTK），瑞芯微电子、全志 科技 （300458.SZ），份额分别为11.86%、10.03%和7.3%；“其他”公司合计共占7.57%。

晶晨股份此次拟募资15.1亿元，用于包括AI超清音视频处理芯片及应用研发和产业化项目等。宋江波认为，这些募投项目的实施有利于公司实现发展目标。未来公司将积极布局IPC等消费类安防市场及车载 娱乐 、辅助驾驶等 汽车 电子市场，推动AI音视频系统终端的纵深发展。

澜起 科技 股份有限公司（下称“澜起 科技 ”）的主营业务是为云计算和人工智能领域提供以芯片为基础的解决方案，目前主要产品包括内存接口芯片等。公司在给上交所提出问题的回复中称，“内存接口芯片市场规模及占有率目前没有权威的行业统计数据。根据IDT和Rambus定期报告公开披露数据和公司相关收入推算，报告期内（2016年到2018年）公司的市场占有率从25%-30%提升至40%-50%之间。”

围绕中芯国际形成半导体产业链

从整个半导体产业链来看，晶圆代工是其中的重心；另一方面则是国内半导体领域较有竞争力的封装测试。从目前大部分的科创板拟上市半导体企业来看，都是中芯国际的上下游企业；封装测试方面供应商则主要是长电 科技 （600584.SH）。

比如晶晨股份中的晶圆代工供应商，除了超过六成来自台积电以外，中芯国际也有一席之地；封装测试的主要供应商则是长电 科技 。供应商主要来自中芯国际和长电 科技 ，这在科创板这一批芯片设计的企业来看，是比较普遍的现象。

聚辰 科技 在招股书中表示，“目前公司合作的晶圆制造厂主要为中芯国际，合作的封装测试厂主要为江阴长电、日月光半导体等。”“其中，晶圆主要向中芯国际采购，报告期内采购金额分别为8,518.30万元、8,857.64万元和12,606.05万元，占同期晶圆采购比例分别为 98.17%、99.84%和100.00%。”而聚辰 科技 的第二大供应商，江阴长电先进封装有限公司则是长电 科技 子公司。

中芯国际的上游供应商来看，拟登陆科创板的企业则主要是中微半导体设备（上海）股份有限公司（下称“中微公司”）。中微公司招股书称，2016年到2018年，公司每年前五名客户包括台积电、中芯国际、海力士、华力微电子、联华电子、长江存储、三安光电（600703.SH）、华灿光电（300323.SZ）、乾照光电（300102.SZ）、璨扬光电等，以及前述客户同一控制下的关联企业。2016年、2017年和2018年，向前五名客户合计销售额占当期销售总额的比例分别为85.74%、74.52%和60.55%。

另外，6月5日首批上会的科创板企业当中，安集微电子 科技 （上海）股份有限公司（下称“安集 科技 ”）主营业务为关键半导体材料的研发和产业化，目前产品包括不同系列的化学机械抛光液和光刻胶去除剂，主要应用于集成电路制造和先进封装领域。“成功打破了海外厂商对集成电路领域化学机械抛光液的垄断，实现了进口替代，使中国在该领域拥有了自主供应能力。”招股书如是说。

2018年，安集 科技 来自中芯国际的收入达到1.48亿元，来自台积电的收入则为2020万元。2016年到2018年，安集 科技 向中芯国际下属子公司的销售占营业收入的比重分别为66.37%、66.23%和59.70%。

兴业证券分析师张忆东表示，背靠国内半导体产业需求，看好中芯国际坚定发展先进制程的战略，未来有望成为国际市场上仅次于台积电和三星的晶圆代工大厂。5月24日中芯国际公告称，因为行政成本等原因，申请公司的美国存托股在纽约退市。

芯片已经成了近来的热点，并且不断向更小的制程迈进。 目前，5nm工艺已经成熟量产，台积电、三星还在研发3nm工艺。前段时间，三星还全球首发了一款3nm存储芯片。 近日，芯片行业又迎来了两大重要突破。那么，究竟哪个意义更大呢？

这两天，老牌 科技 巨头IBM公司发布了全球首个2nm芯片的消息突然传来，一下成为了热议话题。不过令人纳闷的是，我们听到最多的， 芯片制造方面全球领先的不是台积电和三星吗，怎么突然是IBM发布了全球首个2nm芯片工艺技术？

IBM是全球最大的信息技术和业务解决方案公司，我国华为曾在1998年与IBM达成了为期10年、学费高达40亿元人民币的咨询项目，因此受益匪浅。 IBM还曾是一家主要的芯片制造商， 但在 2014年退出代工业务，将其晶圆厂出售给格芯。

IBM在半导体发展过程中也曾推出多项突破性技术，目前还保留着一个芯片制造研究中心。 这次宣布的2nm芯片制造技术就是这个研究中心，据说可以容纳500亿个晶体管， 相比于7nm芯片， 预计将提升45%的性能、降低75%的能耗。

然而，我们必须明确一个事实，研发出来了并不代表能够量产。从制造工艺上看，IBM实现了跨越到2nm的进步，但其已没有芯片制造能力 ，现已将其大量芯片生产外包给三星电子，并且现在台积电和三星都还在研发3nm工艺芯片制造技术。

上边说的2nm芯片消息是国外的公司，国内芯片行业也传来了重大好消息。 我国的中微半导体公司成功 3nm 刻蚀机，并且 原型机的设计、制造、测试及初步的工艺开发和评估 均已经完成，更值得一提的是， 3nm 刻蚀机 已经进入到量产阶段。

中微半导体是由归国博士尹志尧带领团队创办的，他可是也不得的人物，曾获得过400 多项各国专利，被评价为“硅谷最有成就的华人之一”。 中微研发的刻蚀机已经处于全球领先水平， 之前的5nm 刻蚀机就已经应用到台积电产线。

这次中微突 破了3nm刻蚀机，再次证明了中国企业的技术实力。中微的很多刻蚀设备已经国际一线的芯片制造生产线及先进封装生产线上应用， 这次的3nm刻蚀机能够应用到更先进的高端芯片制造产业链中，将进一步提高我国的芯片话语权。

IBM发布了2nm芯片制造技术，中微突破了3nm芯片刻蚀机，这两个都是芯片行业的重大技术突破，都将促进芯片行业的未来发展，那么哪个意义更大呢？

首先，从全球的角度来分析。IBM这个2nm只是突破了芯片制造技术，并不能实现量产，还是需要依赖代工厂。 而IBM 与三星和英特尔签署了联合技术开发协议，可以授权使用其芯片制造技术，英特尔7nm还没突破，要代工最大可能是三星。

现在三星还在进行 3nm技术攻坚，即 使联合IBM，实现2nm量产也需要几年时间。看似现在领先于台积电，但台积电 也一直在研发，谁能先量产还不一定，因此IBM的2nm意义并不十分重大。 而中微的3nm刻蚀机已可以量产，等台积电、三星3nm制造技术突破，就可以直接应用到产线，相比之下中微的突破意义更大些！

其次，从国内的角度来分析。 IBM的 2nm芯片制造技术对我们更没有意义，现在我国最先进的中芯国际还在进行7nm量产攻坚阶段。 而中微半导体作为中国企业，率先突破的3nm刻蚀机能够跻身国际一线，大大提高了我国在芯片行业的地位！

中微半导体的技术全球领先，再次证明中国人是有实力突破芯片相关技术的，随着发展中国必将出现更多的中微类芯片先进企业，到那时中国芯必将摆脱国外限制，针对华为的“芯片禁令”将会毫无竟义，中国芯片产业将会腾飞！

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