不止晶圓代工，中芯國(guó)際捧出10個(gè)IPO

  ICC訊  近日，國(guó)產(chǎn) CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)設(shè)備龍頭華海清科上市，其 12 英寸 CMP 設(shè)備打破了國(guó)際巨頭壟斷，為中芯國(guó)際、華虹和長(zhǎng)江存儲(chǔ)等國(guó)產(chǎn)晶圓制造廠商提供了自主可控的 CMP 設(shè)備。值得注意的是，華海清科的首臺(tái) 12 英寸設(shè)備就是向國(guó)產(chǎn)晶圓代工龍頭中芯國(guó)際出貨進(jìn)行驗(yàn)證，公司也在中芯國(guó)際的陪伴下成為了 CMP 設(shè)備領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)龍頭。

  上市儀式中，華海清科董事長(zhǎng)路新春與國(guó)家 02 專項(xiàng)總師葉甜春都盛贊了中芯國(guó)際對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的支持。而其產(chǎn)品率先在中芯國(guó)際通過驗(yàn)證，隨后打入國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，最終發(fā)展壯大、實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的故事，并非僅有華海清科一例。

  拓荊科技、芯源微、北方華創(chuàng)、中微公司、上海新陽、滬硅產(chǎn)業(yè)等國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體玩家都有核心產(chǎn)品首先在中芯國(guó)際通過驗(yàn)證，此后成為了細(xì)分領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)龍頭。

  中芯國(guó)際作為國(guó)產(chǎn)晶圓代工“一哥”，在面對(duì)使用新的國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備、材料風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，愿意培養(yǎng)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備和材料企業(yè)。其更是親身帶出了一批國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備、材料 IPO，推動(dòng)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈成長(zhǎng)。

  ▲ 中芯國(guó)際帶出的十大半導(dǎo)體設(shè)備、材料 IPO 情況(截至 2022 年 6 月 20 日)

  一、 國(guó)產(chǎn)設(shè)備、材料難過驗(yàn)證關(guān)，中芯國(guó)際成為試金石

  對(duì)于中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，上游的半導(dǎo)體設(shè)備和材料既是被“卡脖子”的重要領(lǐng)域，也是國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)飛速成長(zhǎng)的賽道。

  至今，滬硅產(chǎn)業(yè)、中微公司、北方華創(chuàng)、芯源微、拓荊科技、盛美上海、屹唐股份、華海清科等各大細(xì)分領(lǐng)域材料、設(shè)備龍頭相繼上市，加速了半導(dǎo)體材料和設(shè)備領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)化。

  而很多國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體材料、設(shè)備龍頭的新產(chǎn)品在首次打入市場(chǎng)時(shí)，往往會(huì)優(yōu)先選擇中芯國(guó)際這家國(guó)產(chǎn)晶圓制造龍頭。

  對(duì)于國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備和材料玩家來說，新產(chǎn)品想要打入市場(chǎng)，真正地替代國(guó)際巨頭的產(chǎn)品，不僅要在性能參數(shù)和性價(jià)比上取得優(yōu)勢(shì)，更要取得晶圓廠的信任，通過其漫長(zhǎng)、嚴(yán)格的驗(yàn)證。

  半導(dǎo)體行業(yè)是一個(gè)資本密集、技術(shù)密集的行業(yè)，最尖端的先進(jìn)制程晶圓廠投資往往要數(shù)十億甚至上百億美元，而且少數(shù)國(guó)際巨頭基本占據(jù)了主要的市場(chǎng)份額。

  中國(guó)刻蝕設(shè)備龍頭中微公司的招股書中寫道：“半導(dǎo)體制造商對(duì)設(shè)備的嚴(yán)苛要求使得行業(yè)新進(jìn)入者需要經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累才能進(jìn)入該領(lǐng)域，長(zhǎng)期的研發(fā)與驗(yàn)證對(duì)行業(yè)進(jìn)入者的資本實(shí)力也提出了很高的要求?！?

  ▲ 中微公司產(chǎn)品的驗(yàn)證階段(圖片來源：中微公司招股書)

  出于對(duì)良率和成本等核心競(jìng)爭(zhēng)力的考慮，晶圓廠在很多時(shí)候不具備使用新進(jìn)入企業(yè)產(chǎn)品的意愿。

  有中芯國(guó)際的內(nèi)部人士對(duì)芯東西提及，上游的設(shè)備廠商必然都希望能夠得到名企大廠的背書，但這種驗(yàn)證對(duì)晶圓廠來說存在較大的風(fēng)險(xiǎn)，選擇也會(huì)更嚴(yán)。

  對(duì)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備廠商和材料廠商來說，中芯國(guó)際就是其驗(yàn)證的首選，也是一塊試金石。

  不過，盡管驗(yàn)證十分困難，但設(shè)備和材料產(chǎn)品一旦通過驗(yàn)證并實(shí)際進(jìn)入產(chǎn)線，即進(jìn)入了下游客戶的合格供應(yīng)商名錄，后續(xù)采購(gòu)需求也會(huì)相對(duì)穩(wěn)定。

  華海清科、拓荊科技、芯源微、中微公司、北方華創(chuàng)等公司的新產(chǎn)品在通過中芯國(guó)際驗(yàn)證后，由中芯國(guó)際開始逐漸打開了國(guó)內(nèi)乃至國(guó)外的晶圓廠市場(chǎng)，對(duì)國(guó)際龍頭的產(chǎn)品起到了替代作用。

  二、助力五大國(guó)產(chǎn)設(shè)備龍頭，國(guó)產(chǎn)設(shè)備進(jìn)入 12 英寸產(chǎn)線

  華海清科、拓荊科技、芯源微、中微公司、北方華創(chuàng)五家細(xì)分領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)設(shè)備龍頭的成長(zhǎng)都離不開中芯國(guó)際的支持。

  具體來說，華海清科、拓荊科技和中微公司的首臺(tái)產(chǎn)品都由中芯國(guó)際進(jìn)行驗(yàn)證，隨后其產(chǎn)品才逐漸打入國(guó)內(nèi)其他的晶圓廠，逐步替代了外國(guó)龍頭的產(chǎn)品;北方華創(chuàng)的驗(yàn)證單位就是中芯國(guó)際，其 12 英寸刻蝕機(jī)、清洗機(jī)、氧化爐等設(shè)備都由中芯國(guó)際進(jìn)行驗(yàn)證;芯源微的前道晶圓清洗機(jī)由中芯國(guó)際率先進(jìn)行驗(yàn)證。

  1、中微公司：等離子刻蝕設(shè)備率先進(jìn)入中芯國(guó)際

  中微公司 2004 年 8 月在上海張江啟動(dòng)運(yùn)營(yíng)，產(chǎn)品主要為半導(dǎo)體刻蝕設(shè)備。據(jù)媒體報(bào)道，2007 年，中微公司推出了應(yīng)用于 65 納米至 45 納米高端芯片生產(chǎn)的刻蝕設(shè)備，并率先在國(guó)內(nèi) 12 英寸產(chǎn)線上進(jìn)行試用。從時(shí)間上看，中芯國(guó)際是國(guó)內(nèi)唯一擁有 12 英寸晶圓產(chǎn)線的企業(yè)，該產(chǎn)品試產(chǎn)驗(yàn)證有很大可能在中芯國(guó)際進(jìn)行。

  此后，這種合作也有所延續(xù)。中微公司等離子體刻蝕設(shè)備 Primo AD-RIE 裝配中芯國(guó)際，首次進(jìn)入中國(guó)大陸客戶生產(chǎn)線，用于 32nm 至 28nm 制程。

  至今，中微公司產(chǎn)品已成功進(jìn)入國(guó)際龍頭的 7nm 產(chǎn)線，成為了國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備龍頭之一。

  2、北方華創(chuàng)：多個(gè) 28nm 產(chǎn)品在中芯國(guó)際驗(yàn)證

  北方華創(chuàng)是由北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司和北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司于 2017 年 2 月戰(zhàn)略重組而成，是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備龍頭，其半導(dǎo)體產(chǎn)品包括刻蝕、薄膜沉積、氧化、清洗、量測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域，被譽(yù)為中國(guó)“應(yīng)用材料”。

  據(jù)悉，北方華創(chuàng)承擔(dān)了較多的 02 專項(xiàng)裝備項(xiàng)目，其驗(yàn)證單位就是中芯國(guó)際。中芯國(guó)際承擔(dān)了北方華創(chuàng)大部分專項(xiàng)項(xiàng)目(半導(dǎo)體設(shè)備)的驗(yàn)證工作，幫助北方華創(chuàng)完成了氧化爐、刻蝕機(jī)、清洗機(jī)等半導(dǎo)體設(shè)備 90/55/40/28 納米工藝驗(yàn)證。北方華創(chuàng)能夠有如此多的產(chǎn)品打入 28nm，中芯國(guó)際的功勞不可埋沒。

  3、拓荊科技：中芯國(guó)際陪伴成為國(guó)產(chǎn)薄膜沉積設(shè)備龍頭

  拓荊科技成立于 2010 年 4 月，總部位于遼寧省沈陽，是國(guó)內(nèi)唯一一家產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的集成電路化學(xué)氣相沉積(PECVD)、次常壓化學(xué)氣相沉積(SACVD)設(shè)備廠商，也是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的原子層沉積(ALD)設(shè)備廠商。

  根據(jù)拓荊科技招股書，其產(chǎn)品已經(jīng)適配了國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的 28/14nm 邏輯芯片、19/17nm DRAM 芯片和 64/128 層 3D NAND Flash 晶圓制造產(chǎn)線，并已展開 10nm 及以下制程產(chǎn)品驗(yàn)證測(cè)試。

  2011 年，拓荊科技推出了其首臺(tái)產(chǎn)品 12 英寸 PECVD 設(shè)備，中芯國(guó)際為首位客戶。2012 年，拓荊科技推出 12 英寸多反應(yīng)腔 PF-300T 設(shè)備，并于 2013 年通過中芯國(guó)際產(chǎn)品線測(cè)試。

  2014 年 12 月，拓荊科技 PF-300T 產(chǎn)品獲中芯國(guó)際量產(chǎn)設(shè)備訂單;2015 年 9 月，PF-300T 在中芯國(guó)際生產(chǎn)線流片一萬片;2017 年 12 月，該設(shè)備在中芯國(guó)際生產(chǎn)線達(dá)成流片 100 萬片里程碑。

  從 PF-300T 通過測(cè)試，到 100 萬片流片，再到上市，拓荊科技在中芯國(guó)際的陪伴下，通過了“十一五”國(guó)家重大專項(xiàng)驗(yàn)收，并成長(zhǎng)為了薄膜沉積設(shè)備的國(guó)產(chǎn)龍頭。

  4、芯源微：前道清洗設(shè)備率先在中芯國(guó)際通過驗(yàn)證

  芯源微前身為沈陽芯源先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)有限公司，設(shè)立于 2002 年 12 月，總部位于沈陽，其產(chǎn)品包括光刻工序涂膠顯影設(shè)備(涂膠 / 顯影機(jī)、噴膠機(jī))和單片式濕法設(shè)備(清洗機(jī)、去膠機(jī)、濕法刻蝕機(jī))。

  其前道清洗機(jī)產(chǎn)品同樣首先通過了中芯國(guó)際(深圳廠)工藝驗(yàn)證，并完成了首臺(tái)的銷售。這也幫助芯源微完成了其單片式濕法設(shè)備的技術(shù)驗(yàn)證和量產(chǎn)。

  5、華海清科：中芯國(guó)際助力 12 英寸 CMP 設(shè)備國(guó)產(chǎn)應(yīng)用

  華海清科成立于 2013 年 4 月，總部位于天津市，是天津市人民政府和清華大學(xué)合資成立的企業(yè)，是當(dāng)前唯一能夠提供 12 英寸 CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)。

  中芯國(guó)際是華海清科的首位客戶。華海清科的首臺(tái) 12 英寸 CMP 設(shè)備 Universal-300 于 2015 年 8 月 2 日交付中芯國(guó)際，2016 年通過中芯國(guó)際驗(yàn)收。2017 年，其 Universal-300 Plus 型號(hào)再次進(jìn)入中芯國(guó)際驗(yàn)證，同年完成驗(yàn)收，通過了 Oxide、W 多項(xiàng)工藝驗(yàn)證。

  從中芯國(guó)際開始，華海清科開啟了 12 英寸 CMP 設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用。

  ▲ 華海清科發(fā)展歷程

  三、帶出五大材料供應(yīng)商，覆蓋硅片、光刻膠等領(lǐng)域

  除了半導(dǎo)體設(shè)備，安集科技、江豐電子、上海新陽、晶瑞股份、滬硅產(chǎn)業(yè)等半導(dǎo)體材料上市公司也是“中芯鏈”的重要成員。

  1、滬硅產(chǎn)業(yè)：打破國(guó)際龍頭 12 英寸硅片壟斷

  滬硅產(chǎn)業(yè)成立于 2015 年 12 月，其旗下的上海新昇是我國(guó)首個(gè) 12 英寸半導(dǎo)體硅片供應(yīng)商，為國(guó)產(chǎn)晶圓制造企業(yè)提供了自主、可控的 12 英寸硅片。

  研制 12 英寸硅片成功后，上海新昇在 2018 年陸續(xù)通過了上海華力微和中芯國(guó)際的驗(yàn)證，正式打破了此前被信越化學(xué)、勝高、SK siltron 等國(guó)際龍頭對(duì) 12 英寸大硅片的壟斷。

  2、上海新陽：刻蝕清洗液等產(chǎn)品率先進(jìn)入中芯國(guó)際

  1999 年 7 月，上海新陽成立，其擁有完整自主可控知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電子電鍍和電子清洗兩大技術(shù)，能夠?yàn)橄掠螐S商提供化學(xué)材料、配套設(shè)備、應(yīng)用工藝和現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)一體化整體解決方案。

  具體來說，上海新陽是中芯國(guó)際的蝕刻清洗液供應(yīng)商，其大馬士革硫酸銅、銅線干法蝕刻清洗液、鋁線干法蝕刻清洗液等產(chǎn)品率先用于中芯國(guó)際 S1 產(chǎn)線。

  3、安集科技：中芯國(guó)際助力實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代

  安集科技成立于 2006 年 2 月，產(chǎn)品包括不同系列的化學(xué)機(jī)械拋光液和光刻膠去除劑等。安集科技為中芯國(guó)際批量供應(yīng) CMP 拋光液，中芯國(guó)際也是安集科技的第一大客戶。

  根據(jù)其招股書，2016 年-2018 年期間，安集科技對(duì)中芯國(guó)際的銷售占比分別達(dá) 66.37%、66.23% 和 59.70%，其發(fā)展和中芯國(guó)際有著緊密的聯(lián)系。

  在其支持下，安集科技打破了國(guó)際龍頭對(duì)集成電路領(lǐng)域化學(xué)機(jī)械拋光液和部分功能性濕電子化學(xué)品的壟斷，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口替代，并成為了行業(yè)主流供應(yīng)商。

  4、江豐電子：填補(bǔ)中國(guó)高純?yōu)R射靶材空白

  江豐電子成立于 2005 年，專攻超大規(guī)模集成電路制造用超高純度金屬材料及濺射靶材。其產(chǎn)品填補(bǔ)了中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在這一領(lǐng)域的空白，并獲得了國(guó)際一流芯片制造廠商的認(rèn)證。

  該公司是中芯國(guó)際高純?yōu)R射靶材供應(yīng)商，據(jù)稱其靶材可用于 7nm 制程。

  5、晶瑞股份：I 線光刻膠刷線取得中芯國(guó)際訂單

  晶瑞股份成立于 2001 年，專注于光刻膠等超凈高純化學(xué)試劑。2018 年 12 月，晶瑞股份宣布，其 I 線光刻膠率先取得了中芯國(guó)際訂單。此外，晶瑞股份產(chǎn)品還包括過氧化氫等其他超純凈電子材料。

  當(dāng)前，晶瑞股份是主要的國(guó)產(chǎn)光刻膠供應(yīng)商，正推進(jìn) KrF 光刻膠的產(chǎn)業(yè)化和 ArF 光刻膠的研發(fā)。

  四、中芯國(guó)際 12 英寸新廠或支持更多國(guó)產(chǎn)設(shè)備、材料

  中芯國(guó)際之所以能夠支撐眾多國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體材料和設(shè)備廠商驗(yàn)證，是因?yàn)槠渚邆漭^強(qiáng)的晶圓代工實(shí)力。中芯國(guó)際的中國(guó)大陸首家 12 英寸晶圓廠，以及其制程工藝的不斷突破，為上游的半導(dǎo)體設(shè)備、企業(yè)提供了驗(yàn)證、發(fā)展的關(guān)鍵平臺(tái)。

  2004 年 9 月 25 日，中芯國(guó)際宣布在北京建成全球中國(guó)大陸首座 12 英寸晶圓廠。相比之下，上海華力微的 12 英寸產(chǎn)線則建成于 2010 年 1 月，相差有 5 年的時(shí)間。

  中芯國(guó)際的制程突破，則為北方華創(chuàng)等國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備、材料企業(yè)提供了中國(guó)大陸最先進(jìn)的晶圓產(chǎn)線平臺(tái)，幫助這些企業(yè)縮小了和國(guó)際龍頭之間的差距。

  從 2006 年到 2011 年，中芯國(guó)際順利完成了 90nm、65nm、55nm、45nm、40nm 等一系列制程節(jié)點(diǎn)的升級(jí)和量產(chǎn)。在 2011 年中芯國(guó)際能夠量產(chǎn) 45/40nm 芯片后，中微公司、拓荊科技先后在 2011 年、2012 年宣布設(shè)備進(jìn)入中芯國(guó)際進(jìn)行驗(yàn)證。

  2015 年，中芯國(guó)際完成了 28nm 的量產(chǎn)，成為中國(guó)大陸首個(gè)量產(chǎn) 28nm 制程的芯片制造企業(yè)。2017 年-2018 年，華海清科、北方華創(chuàng)、芯源微等半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)先后宣布各類 12 英寸半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)入中芯國(guó)際驗(yàn)證。

  2021 年，中芯國(guó)際宣布在上海、北京和深圳新建 3 座 12 英寸晶圓廠。屆時(shí)，中芯國(guó)際或可為更多國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備、材料廠商提供支持。

  此外，為上游的設(shè)備商和材料商提供支持的行業(yè)龍頭也并非僅有中芯國(guó)際。在封測(cè)和存儲(chǔ)領(lǐng)域，長(zhǎng)電科技、長(zhǎng)江存儲(chǔ)、長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)等行業(yè)龍頭同樣為凱世通、至純科技等國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備、材料龍頭提供了支持。

  正如國(guó)家 02 專項(xiàng)總師葉甜春說的那樣：“沒有你們(中芯國(guó)際、華虹、長(zhǎng)江存儲(chǔ)、長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)等晶圓制造龍頭)的支持，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的裝備和材料就不會(huì)取得今天的成就。”

  結(jié)語：新產(chǎn)品驗(yàn)證風(fēng)險(xiǎn)較高，或?qū)?guó)產(chǎn)玩家提出更高要求

  中芯國(guó)際不僅為國(guó)內(nèi)芯片公司提供了自主、可控的代工服務(wù)，更愿意承擔(dān)一定風(fēng)險(xiǎn)，為國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備和材料供應(yīng)商提供一個(gè)驗(yàn)證平臺(tái)，幫助國(guó)產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室真正進(jìn)入晶圓產(chǎn)線中，獲得更多晶圓廠的信任。

  在中芯國(guó)際的帶動(dòng)下，國(guó)產(chǎn) CMP、等離子刻蝕、清洗、大硅片等各個(gè)環(huán)節(jié)的半導(dǎo)體設(shè)備和材料逐漸打破國(guó)際巨頭壟斷，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化。不過需注意的是，中芯國(guó)際等中國(guó)大陸晶圓廠仍在追趕行業(yè)龍頭，會(huì)更加注重新材料、設(shè)備驗(yàn)證所帶來的風(fēng)險(xiǎn)，這也會(huì)對(duì)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體材料、設(shè)備企業(yè)提出更高的要求。