近日,外媒稱荷蘭、日本與美國(guó)達(dá)成對(duì)中國(guó)限制出口光刻機(jī)的協(xié)議。具體制裁細(xì)節(jié)如何尚未可知,但卡脖子的手無(wú)疑是越收越緊,這一回聚光燈照向了光刻機(jī)設(shè)備。
相比光刻機(jī)這一“半導(dǎo)體工業(yè)皇冠上的明珠”,半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈上的精密零部件討論度并不高。實(shí)際上,零部件的性能和質(zhì)量直接決定著半導(dǎo)體設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性,是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的基石。
在全球半導(dǎo)體設(shè)備零部件市場(chǎng)長(zhǎng)期被美國(guó)、日本等國(guó)際巨頭壟斷的背景下,國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備零部件力量的成長(zhǎng)壯大,成為絕地反擊的關(guān)鍵之一。
2022年10月10日,半導(dǎo)體設(shè)備零部件廠商富創(chuàng)精密成功登陸科創(chuàng)板,這一業(yè)內(nèi)有名的國(guó)家專精特新“小巨人”,又邁向了新的發(fā)展階段。
重壓之下,國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備零部件廠商是如何成長(zhǎng)的?中美科技戰(zhàn)的硝煙下,零部件的國(guó)產(chǎn)化之路怎樣鋪設(shè)?本文將透過(guò)富創(chuàng)精密的奮斗歷程,分以下三部分進(jìn)行闡述:
1.篳路藍(lán)縷,以啟山林
2.產(chǎn)業(yè)鏈的“三體”局
3.零部件的“狂飆”路
篳路藍(lán)縷,以啟山林
富創(chuàng)精密的誕生與成長(zhǎng),離不開(kāi)創(chuàng)始人鄭廣文。
1966年出生,畢業(yè)于吉林工業(yè)大學(xué)技術(shù)經(jīng)濟(jì)專業(yè)(現(xiàn)已并入吉林大學(xué))的鄭廣文,是那個(gè)年代少有的大學(xué)生。
畢業(yè)后,鄭廣文被分配到遼寧省汽車貿(mào)易集團(tuán),一干就是七年。旁人看來(lái)他是捧上了國(guó)企的鐵飯碗,于鄭廣文而言,這段經(jīng)歷則為他積累了企業(yè)管理經(jīng)驗(yàn)和汽車貿(mào)易行業(yè)人脈,是創(chuàng)業(yè)的地基。
到了“改革春風(fēng)吹滿地”的90年代,鄭廣文丟掉了鐵飯碗,創(chuàng)辦了一家名為“遼寧汽車物資銷售中心”的企業(yè),抓住了這片競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)小的藍(lán)海市場(chǎng),沒(méi)過(guò)幾年便發(fā)展到三家汽車4S店,在沈陽(yáng)汽車市場(chǎng)嶄露頭角。
2003年,中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所旗下的沈陽(yáng)先進(jìn)開(kāi)放了投資入口,鄭廣文看準(zhǔn)時(shí)機(jī),重金入股了沈陽(yáng)先進(jìn),邁出了走向制造業(yè)的第一步。
2008年,鄭廣文通過(guò)沈陽(yáng)先進(jìn)投資創(chuàng)辦了沈陽(yáng)富創(chuàng)精密設(shè)備有限公司。由此,富創(chuàng)精密的前身誕生,鄭廣文開(kāi)始了自己的第二次創(chuàng)業(yè),一頭扎進(jìn)了高端精密制造領(lǐng)域。
在多家汽車4S店日進(jìn)斗金、第一次創(chuàng)業(yè)就賺得盆滿缽滿之時(shí),鄭廣文為什么會(huì)做出這樣的選擇呢?
在回憶兩次創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷時(shí),鄭廣文說(shuō),“當(dāng)時(shí)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不像今天這么欣欣向榮,投身半導(dǎo)體純粹是工科生的情懷,骨子里覺(jué)得做制造業(yè)才踏實(shí)”。
這份踏實(shí)感,讓鄭廣文帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在半導(dǎo)體設(shè)備精密零部件領(lǐng)域沉淀了十余年,將富創(chuàng)精密鍛造成了如今國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備零部件的中流砥柱之一。
從汽車經(jīng)銷到半導(dǎo)體制造,這中間的技術(shù)跨度與市場(chǎng)鴻溝,富創(chuàng)精密是怎樣飛越的呢?這可以歸結(jié)為三點(diǎn):天時(shí)、地利、人和。
天時(shí):富創(chuàng)精密是在國(guó)家02專項(xiàng)支持下成長(zhǎng)起來(lái)的。
“02專項(xiàng)”全稱是“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”國(guó)家科技重大專項(xiàng),啟動(dòng)于“十二五規(guī)劃”期間,在同期啟動(dòng)的16個(gè)重大專項(xiàng)中位列第二位,其重點(diǎn)是對(duì)22-45nm芯片制造設(shè)備進(jìn)行研發(fā)突破。
可以說(shuō),“02專項(xiàng)”代表著我國(guó)芯片自主研發(fā)的頂尖實(shí)力,是對(duì)抗卡住我國(guó)成熟制程芯片制造脖子的手的重要力量。
富創(chuàng)精密于2011年和2014年分別牽頭承接了兩期02專項(xiàng)項(xiàng)目,共計(jì)立項(xiàng)6.5億。
2011年,在“IC設(shè)備關(guān)鍵零部件集成制造技術(shù)與加工平臺(tái)”項(xiàng)目中,富創(chuàng)精密解決了包括光刻機(jī)中的光刻主機(jī)板、微動(dòng)框架等制造技術(shù)。同年,公司向應(yīng)用材料交付了首款精密零部件產(chǎn)品,成為其合格供應(yīng)商。
2014年,富創(chuàng)精密承接了“基于焊接和表面涂覆技術(shù)的大型鋁件制造技術(shù)開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目。依托項(xiàng)目成果,公司的精密零部件焊接及表面處理特種工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)了與國(guó)際接軌,并快速推進(jìn)了針對(duì)22nm以下的大型鋁合金零部件超強(qiáng)耐腐蝕、特種焊接技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
在第二次承接“02 重大專項(xiàng)”期間,富創(chuàng)精密成為了應(yīng)用材料的戰(zhàn)略供應(yīng)商,東京電子、VAT等國(guó)際知名企業(yè)的供應(yīng)商,并為北方華創(chuàng)、中科信裝備、拓荊科技等國(guó)內(nèi)知名半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)提供精密零部件的研發(fā)及量產(chǎn)配套服務(wù)。
富創(chuàng)精密用近十年的時(shí)間完成了兩期02重大專項(xiàng),彌補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)零部件制造的短板。同時(shí),02專項(xiàng)技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化也支撐著公司業(yè)務(wù)的快速擴(kuò)大。02專項(xiàng)的基礎(chǔ)研發(fā)技術(shù)不斷應(yīng)用在更多產(chǎn)品上,其產(chǎn)品服務(wù)也迅速為海內(nèi)外市場(chǎng)所認(rèn)可。
地利:高端制造業(yè)是沈陽(yáng)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。
沈陽(yáng)是我國(guó)重要的以裝備制造業(yè)為主的重工業(yè)基地,IC裝備產(chǎn)業(yè)綜合實(shí)力位列全國(guó)三甲。同時(shí),沈陽(yáng)還是東北地區(qū)本科高等院校數(shù)量最多的城市。
富創(chuàng)精密創(chuàng)立之初,有著沈陽(yáng)集成電路產(chǎn)業(yè)園國(guó)家級(jí)孵化器的推動(dòng),沈陽(yáng)豐厚的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與人才儲(chǔ)備,也為公司深耕零部件這一新興產(chǎn)業(yè)提供了有力的支撐。
人和:富創(chuàng)精密搭上了業(yè)內(nèi)巨頭的順風(fēng)車。
這就要說(shuō)到富創(chuàng)精密與應(yīng)用材料的不解之緣了。一個(gè)初出茅廬的國(guó)產(chǎn)零部件廠商,是如何得到國(guó)際設(shè)備巨頭應(yīng)用材料的支持培養(yǎng)的呢?
產(chǎn)業(yè)鏈的“三體”局
1967年,應(yīng)用材料(AMAT)成立,專注于半導(dǎo)體設(shè)備制造,一路高歌猛進(jìn)。1972年在納斯達(dá)克上市,1992年成為世界上第一大的半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè),并將這一頭銜保持至今。
要問(wèn)設(shè)備巨頭是怎樣煉成的,應(yīng)用材料的發(fā)展史會(huì)給出兩個(gè)答案:
一是緊跟市場(chǎng),轉(zhuǎn)移產(chǎn)業(yè)。
20世紀(jì)70年代后,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能中心開(kāi)始變化,由美國(guó)先后向亞太地區(qū)的日本、韓國(guó)及中國(guó)臺(tái)灣轉(zhuǎn)移。應(yīng)用材料在部署全球化戰(zhàn)略時(shí),也先后在日韓和中國(guó)臺(tái)灣設(shè)立子公司或辦事處。
二是最大化集成產(chǎn)業(yè)鏈力量。
半導(dǎo)體行業(yè)的高技術(shù)門(mén)檻和研發(fā)投入,驅(qū)動(dòng)著產(chǎn)業(yè)整合成為巨頭們降低研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)品成本的首選。
作為設(shè)備龍頭,應(yīng)用材料要向下游大量的晶圓廠交付產(chǎn)品。這么多的訂單,再大的公司也沒(méi)法獨(dú)立完成。
因此,應(yīng)用材料的設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈上,匯聚著成千上百家零部件廠商。應(yīng)用材料向通過(guò)其驗(yàn)證的零部件廠商采購(gòu)各種零部件,再進(jìn)行裝配整合,將完整的設(shè)備成品提供給晶圓廠。
占據(jù)了大部分市場(chǎng)份額后,為了保持業(yè)績(jī)高增長(zhǎng),應(yīng)用材料從1997年開(kāi)始進(jìn)行大量的并購(gòu)活動(dòng)與合作整合,向外尋找新的支持力量。
時(shí)間來(lái)到2008年,那一年的金融危機(jī)引發(fā)了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的大衰退,國(guó)際主流廠商大多陷入虧損,或裁員或減薪。
彼時(shí),中國(guó)的電子產(chǎn)品制造商所消費(fèi)的半導(dǎo)體首次超過(guò)了全球產(chǎn)量的三分之一,半導(dǎo)體產(chǎn)能正在向中國(guó)轉(zhuǎn)移,大量的初創(chuàng)企業(yè)誕生,富創(chuàng)精密就是其中之一。
應(yīng)用材料便在這時(shí)開(kāi)始尋找可發(fā)展的中國(guó)設(shè)備零部件供應(yīng)商,以期降低自身的采購(gòu)成本,提高利潤(rùn)率。
富創(chuàng)精密就是抓住了這個(gè)窗口期,爭(zhēng)取到了與巨人同行的機(jī)會(huì)。
鄭廣文曾談到公司成立之初的“數(shù)一數(shù)二戰(zhàn)略”:剛開(kāi)始做小零件的公司,說(shuō)要成為世界數(shù)一數(shù)二的企業(yè)是笑談,所以富創(chuàng)精密只給世界上數(shù)一數(shù)二的企業(yè)做配套,與之一起成長(zhǎng)。
2011年,通過(guò)曾在應(yīng)用材料工作的海外專家引薦,富創(chuàng)精密接觸到了應(yīng)用材料并接受了考察,隨后被列入了應(yīng)用材料的重點(diǎn)培育供應(yīng)商名單。
在應(yīng)用材料的指導(dǎo)下,富創(chuàng)精密從技術(shù)門(mén)檻較低的結(jié)構(gòu)零部件做起,陸續(xù)完成更高級(jí)別的體系認(rèn)證、工藝認(rèn)證、產(chǎn)品認(rèn)證,隨后承接了工藝零部件的批量業(yè)務(wù),又在近幾年將品類拓展到模組產(chǎn)品、氣體管路產(chǎn)品等。
有了貴人加持,富創(chuàng)精密的業(yè)務(wù)品類和質(zhì)量體系不斷累積完善,也有機(jī)會(huì)接觸到應(yīng)用材料更先進(jìn)的制程,如7納米、5納米等,這對(duì)于其技術(shù)研發(fā)起到了前瞻性的引領(lǐng)作用。
如今富創(chuàng)精密能夠量產(chǎn)應(yīng)用于7納米制程設(shè)備的精密零部件,離不開(kāi)應(yīng)用材料的培養(yǎng)。
富創(chuàng)精密與應(yīng)用材料的例子,只是半導(dǎo)體制造“三體”格局的冰山一角。
晶圓廠、設(shè)備廠與零部件廠,是半導(dǎo)體制造這一環(huán)節(jié)中的三個(gè)關(guān)鍵角色。
晶圓廠作為下游買(mǎi)方,要對(duì)設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證和篩選,其提供的訂單也驅(qū)動(dòng)著設(shè)備廠的生產(chǎn)銷售。
同理,設(shè)備廠也是零部件廠商的買(mǎi)方。當(dāng)前制造業(yè)全球化分工高度精細(xì),大部分半導(dǎo)體設(shè)備廠商都會(huì)通過(guò)進(jìn)口零部件來(lái)完成產(chǎn)品的生產(chǎn)。
聽(tīng)上去是很簡(jiǎn)單的線性關(guān)系?
然而,如《三體Ⅰ》中寫(xiě)道,“三體是一個(gè)混沌系統(tǒng),會(huì)將微小的擾動(dòng)無(wú)限放大”。在國(guó)際貿(mào)易地緣沖突之下,合作互惠、共同成長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)平衡被打亂,整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開(kāi)始出現(xiàn)垂直整合趨勢(shì)。
中美科技戰(zhàn)打響后,國(guó)內(nèi)晶圓廠采購(gòu)進(jìn)口設(shè)備受到了限制,再精妙的設(shè)計(jì)圖紙也是巧婦難為的無(wú)米之炊。
而另一邊,國(guó)內(nèi)的設(shè)備廠實(shí)力還不夠強(qiáng)大,尚在薄利多銷的成長(zhǎng)期。當(dāng)關(guān)鍵零部件被卡了脖子,一時(shí)間造出能用的設(shè)備都成了難題。
一方面是自身供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性,一方面是產(chǎn)品銷售的利潤(rùn)空間,雙重因素的催化下,一些國(guó)內(nèi)設(shè)備廠開(kāi)始逐步培育國(guó)內(nèi)其他行業(yè)的加工商,或自己投身半導(dǎo)體設(shè)備精密零部件加工,以期實(shí)現(xiàn)“零部件自由”。
為長(zhǎng)江存儲(chǔ)、華虹集團(tuán)等晶圓廠供應(yīng)CMP設(shè)備的華海清科,是半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)替代的新星,也面臨著行業(yè)降本增效的痛點(diǎn)。由于核心零部件依賴進(jìn)口,公司生產(chǎn)成本居高不下,毛利率不到30%。
對(duì)此,華海清科披露,正在通過(guò)開(kāi)發(fā)第二供應(yīng)商及更換零部件選型等方式,獲得更高性價(jià)比的原材料。
無(wú)獨(dú)有偶,萬(wàn)業(yè)企業(yè)于2018年收購(gòu)凱世通,橫向切入半導(dǎo)體設(shè)備賽道,隨后便在2020年收購(gòu)Compart Systems,縱向拓展了零部件業(yè)務(wù)。
當(dāng)設(shè)備廠開(kāi)始通過(guò)并購(gòu)或自研供應(yīng)零部件時(shí),其與零部件廠商的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系就產(chǎn)生了。晶圓廠作為設(shè)備的最終使用者,會(huì)在二者的零部件之間進(jìn)行驗(yàn)證選擇,零部件廠商就有了被替代的風(fēng)險(xiǎn)。
不甘于做設(shè)備廠的附庸,一些零部件廠商也不再局限于機(jī)械加工,開(kāi)始嘗試整合資源,提供整套設(shè)備服務(wù)。
在三體星系中,風(fēng)和日麗的“恒紀(jì)元”極其短暫,沖突與碰撞的“亂紀(jì)元”才是常態(tài)。晶圓廠的產(chǎn)能提升急需充足的合格設(shè)備,而設(shè)備廠與零部件廠商各自謀求攻占對(duì)方的領(lǐng)地,彼此相斥。
在混亂的產(chǎn)業(yè)格局下,國(guó)產(chǎn)零部件應(yīng)該如何求得生存與發(fā)展?
零部件的“狂飆”路
在《狂飆》中,高啟強(qiáng)上位初期經(jīng)常捧著《孫子兵法》看,其中一句話對(duì)他產(chǎn)生了很大影響:“歸師勿遏,圍師遺闕,窮寇勿迫?!?/p>
放到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的語(yǔ)境中,這句話可以理解為,當(dāng)封鎖和制裁到了極端,就必然會(huì)遭到對(duì)方的反噬。
國(guó)產(chǎn)零部件,就是這樣被逼上了一條“狂飆”之路。
原因之一是零部件行業(yè)的內(nèi)生因素。
由于零部件細(xì)分品類的高度碎片化,且不同零部件之間存在著一定的差異性和技術(shù)壁壘,半導(dǎo)體設(shè)備零部件市場(chǎng)沒(méi)有出現(xiàn)一家獨(dú)大的局面,企業(yè)集中度不高。
因此,國(guó)內(nèi)零部件廠商呈現(xiàn)規(guī)模小、數(shù)量多、產(chǎn)品利潤(rùn)薄的窘境,細(xì)分領(lǐng)域的新產(chǎn)品新技術(shù)的研發(fā)投入無(wú)法與海外龍頭相比。
二是中美科技戰(zhàn)的外在因素。
目前國(guó)產(chǎn)設(shè)備大多先采用技術(shù)成熟的進(jìn)口零部件,再逐步用設(shè)備、打磨設(shè)備,替換上低成本的國(guó)產(chǎn)零部件。
在這個(gè)打磨的過(guò)程中,技術(shù)隊(duì)伍需要不斷修改設(shè)計(jì)和參數(shù),深入研究原理性問(wèn)題,從而擺脫外協(xié),提高對(duì)核心部件工藝的理解和改造能力。
現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)人才稀缺與工藝水平有限,決定了這是一個(gè)漫長(zhǎng)又痛苦的過(guò)程。
而科技戰(zhàn)已經(jīng)到了深水區(qū),卡脖子的手伸向了光刻機(jī)等半導(dǎo)體設(shè)備,先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)、高端領(lǐng)域的核心零部件技術(shù)都掌握在海外巨頭的手中,一些生產(chǎn)線上的高端數(shù)控機(jī)床等仍依賴進(jìn)口。
國(guó)內(nèi)零部件廠商本身不具備規(guī)模效應(yīng),一旦遭到限供或斷供,現(xiàn)有產(chǎn)品的擴(kuò)產(chǎn)將陷入停滯,更難有余力去拓展新領(lǐng)域。
那么,被逼到絕境的國(guó)產(chǎn)零部件,怎樣才能絕地反擊?
首先,單靠市場(chǎng)力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體零部件企業(yè)要獲得足以與國(guó)際廠商競(jìng)爭(zhēng)的研發(fā)和量產(chǎn)實(shí)力,必定需要政府實(shí)施相關(guān)專項(xiàng)政策加以引導(dǎo)和財(cái)政扶持,幫助其迅速壯大。
同時(shí),產(chǎn)業(yè)鏈的整頓與團(tuán)結(jié)是繞不過(guò)的坎。
國(guó)內(nèi)晶圓廠需要積極為國(guó)產(chǎn)設(shè)備和核心零部件提供試錯(cuò)機(jī)會(huì),才能盡快找出不足,加以改進(jìn)。
在這方面,國(guó)家可以出資,幫助晶圓廠在生產(chǎn)線之外單獨(dú)建立實(shí)驗(yàn)線,全力攻關(guān)國(guó)產(chǎn)設(shè)備,加速核心零部件工藝的改良完善與迭代升級(jí)。
此外,集中力量辦大事向來(lái)是我國(guó)面對(duì)危機(jī)的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于產(chǎn)業(yè)鏈中垂直整合的趨勢(shì),需要加以規(guī)范和適當(dāng)引導(dǎo):一方面發(fā)揮設(shè)備廠的串聯(lián)作用,主動(dòng)推進(jìn)優(yōu)質(zhì)零部件廠商的認(rèn)證,為其進(jìn)入晶圓線打開(kāi)通路;另一方面要鼓勵(lì)零部件廠商拓展業(yè)務(wù)品類,保障本土設(shè)備供應(yīng)鏈。
在設(shè)備整機(jī)已經(jīng)嚴(yán)重依賴西方的局勢(shì)下,零部件的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程將很大程度上決定未來(lái)我國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)能。
以小撬大,需要背水一戰(zhàn)的決心,和傾盡全力的苦干。
硝煙四起,國(guó)產(chǎn)零部件已經(jīng)沒(méi)有退后余地,唯有一路狂飆,才能突破重圍,求得生存和發(fā)展。
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