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。

日前，国外媒体报道，英特尔聘请了格芯前CTO Gary Patton博士担任企业副总裁一职。在格芯之前，Gary Patton还曾担任过IBM微电子业务主管一职。近年来，为了加强新工艺的研发，英特尔在业内大肆招揽人才，先后将Jim Keller、Raja Koduri和Murthy Renduchintala等一众技术大牛收入麾下，直线提升公司的技术研发实力。

在半导体工艺技术上，Gary Patton有着深厚造诣，在格芯担任CTO期间一直负责尖端工艺的研发工作。但2018年，格芯正式对外宣布放弃10nm以下工艺的研发，并专注于利润更高的14nm、12nm工艺和其他特色工艺。由此推论，极有可能是格芯的战略变更导致了Gary Patton的离开。

作为高技术门槛产业，半导体行业对人才素质有着较高的要求。一方面，因半导体产业链极为复杂，设计、制造、封测各个环节对人才的需求也大不相同。随着集成电路应用领域的愈发宽泛，相关人才也逐渐趋于多样化。此外，由于行业发展速度太快，对从业人员的学习能力也提出了更高要求。

目前，业内已经形成共识，国内半导体行业最薄弱的环节在于基础材料研究和先进设备制造两大方面，而对于行业的长远发展而言，最稀缺的则是人才。日经中文网曾在官方报道中指出，在美国、韩国和中国台湾这些半导体产业发达的国家和地区，30岁年收入便超过1千万日元（约合人民58万元）的技术人员很多，由此可以看产业生态与人才建设有着十分紧密的关系。

据《中国集成电路产业人才白皮书》披露的数据显示，目前中国集成电路人才需求规模约为72万人左右，现有人才存量为40万人左右，人才缺口为32万人。由此可见，巨大的人才缺口是中国集成电路产业发展的关键掣肘之一。白皮书中还指出，在我国IC产业中，设计业人才需求数量增幅趋于稳定，但高端设计人才紧缺的状况并没有得到很好的改善。

事实上，中国每年定向培育的半导体人才不在少数，只是最终进入行业的人数不多。据官方数据显示，中国集成电路专业每年毕业生约为20万人，但毕业做本行的大约只有3万，八成以上都在转行。主要原因在于半导体行业产品周期长，从短期看回报率并不高，无法与互联网、银行、金融等行业相比。

中国政府于2014年6月出台的《国家集成电路产业发展推进纲要》中提出了具体目标，到2020年14纳米制造工艺实现规模量产，而到2030年，集成电路产业链主要环节达到国际先进水平。在战略规划的推动下，国家投入大笔资金扶植，迎来一波晶圆厂建设高峰。SEMI的数据显示，2017-2020年间全球投产的半导体晶圆厂共有62座，其中有26座设于中国大陆，占到全球总数的42%。在投资建设不断落地的阶段，相关人才的需求也在不断释放。

在编者看来，半导体产业是一个资本与技术高度密集型产业，中国半导体除了产业结构和技术上的不足，人才培养是一个更隐蔽，且影响也更深远的问题。中国芯片产业崛起的过程中，人才将会是一个关键的制约因素。随着中美贸易摩擦的出现，海外并购正在变得越来越困难。作为全球最大的芯片消费市场，中国每年进口芯片的金额超过原油。不过关键核心技术是买不来的，只能依靠优秀人才攻关突围。虽然国内企业也在大力从台湾、韩国或海外引入成熟人才，但唯有打造更好就业环境，以及提供合理的回报，方能解决人才的后顾之忧，但这些都需要以产业盈利能力作为支撑，似乎又与当前现状相悖。

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