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媒体人梳理国产芯片设备的绝代双骄

来源:无想隐者 时间:2024-09-25 07:25 阅读

锤爆中兴,围剿华为,封杀大疆无人机、强买强卖TIKTOK(抖音海外版)…...

如此多的针对中国科技产业的打压案例告诉我们,无论是谁主导美国,那把高高举起的科技霸权之锤,终究会朝着东方落下。

而谁是那位站在世界东方的无畏勇士,屹立于潮头,直面霸权,为中国芯片的突破迎难而上呢?

大国科技博弈的核心正是芯片半导体产业,时至今日,就有这样2家中国半导体设备企业,一家国企,一家民企,他们正在扛住美国对华半导体设备的霸权之锤。

下面就是笔者关于这家两公司的故事,他们是中国芯片设备的绝代双骄,也是除了华为、中芯国际,这些听到耳朵起茧的公司之外,中国芯的希望。

01 国产设备梦的起源

2001年12月11日,中国正式成为世界贸易组织第143个成员国,融入经贸全球化的大浪潮。

图片说明:中国入世

当时的中国需要改革经济模式,从我们自称半市场经济模式的商品经济模式,走向真正意义上的由市场主导的经济模式,这也是我们能否入世的一张门票。

而当时不少国内专家喊出:一旦加入世贸组织,国外的企业将如狼群一样,涌入中国市场,啃食国内由国企主导、民营企业还很羸弱的大市场,汽车、机械、电子、棉纺、食品与种业等等,都将成为外资入华抢地盘的众矢之的。

为了应对海外的群狼来袭,我方的主要对策就是放开管制培育自己的猎犬。

比如在加入世贸之前,我们的汽车产业就放弃了“三大三小”(三大为一汽、二汽东风、上汽集团,三小为北京吉普、天津夏利、广州标志)的排兵布阵,批准了更多的汽车企业进入造车大业。

图片说明:王传福发布第一款比亚迪新能源汽车

之后,奇瑞、吉利、比亚迪、长城等企业如雨后春笋般出现,它们面对欧美日韩的车企,虽然弱小,但也能在夹缝中寻找到市场机会,并在日后伺机等待换道超车的最佳窗口期。

彼时薄弱的汽车产业如此,我们电子产业中的集成电路半导体领域也是如此。

1997年,根据北京市人民政府京政函 [1997] 4 号 “关于同意北京市人民政府电子工业办公室转制为北京电子信息产业(集团)有限责任公司的批复”, 北京电子信息产业(集团)有限责任公司得以设立。

2年后,经北京市人民政府京政函 [1999] 161 号 “关于同意北京电子信息产业(集团)修改章程的批复”,公司更名为北京电子控股有限责任公司,北京电控站上了历史舞台。

2001年,经北京体改委批准,北京电控整合原国营七〇〇厂、七〇六厂、七〇七厂、七一八厂、七九七厂、七九八厂的优质资产和业务,设立新的七星电子集团。

图片说明:七星集团

之所以叫“七星”集团,主要来源于以 “一五” 期间国家 156 项重点建设工程的七〇〇厂、七〇六厂、七〇七厂、七一八厂、七九七厂、七九八厂等单位的名字,这些厂的名称中大多含有数字 “七”,整合后便以 “七星” 来命名集团。

其实,七厂中每家国营厂都各有优势,比如国营七〇七厂主要从事高精密电子元器件的生产,主攻的就是电子通信,七一八厂七九八厂前身为国家 “一五” 期间建设的国营华北无线电器材联合厂,开创了中国无线电元件生产的先河,被称为新中国电子工业的摇篮。

当然网上最被人熟知的还属于国营七九八厂,如今厂区已发展成为著名的 798 艺术区,并不断出现在短视频平台的798-798-798的音乐中。

图片说明:798艺术区

而在北京电控整合建立七星电子集团的一个月后,又一件大事发生了。

北京电控联合七星集团、清华大学、北京大学、中科院微电子所和中科院光电技术研究所共同出资设立了北方微电子公司,目标进入高端半导体设备市场,用搞革命的精神努力花上几年时间,缩短与半导体设备霸主美国应用材料公司的巨大技术鸿沟。

但没想到的是,想实现这个目标,简直比让猪八戒在选美大赛上拿冠军还难!

02 我们不配有梦想!

赶英超美不能只是口号,还要了解产业的发展历史,用理性的分析来规划战略。

可以说站在那个时间节点上,全球半导体的金字塔格局中国并无一席之地。

在这个三角形的最顶端是美国,日韩次之,荷兰、中国台湾、欧洲、东南亚也只是在金字塔的最底下。

图片说明:上世纪末半导体产业金字塔

为什么美国的半导体产业这么强呢?答案还在历史中。

二战期间,一个叫威廉・肖克利的年轻人从麻省理工大学毕业,前往大名鼎鼎的贝尔实验室负责电子管物理学方面的科研工作,1947年,在研究过程中,肖克利注意到半导体材料的特殊性质可以用来制造一种具有特殊功能的二极管。

图片说明:发明二极管的肖克利

经过大量实验,他发明了一种四层半导体二极管,并以自己的名字命名为 “肖克利二极管”。

1956年,因为在晶体管效应方面的研究成果,肖克利与约翰・巴丁、沃尔特・布拉顿共同获得了诺贝尔物理学奖。之后,肖克利开始招揽年轻学者进入自己的实验室,研发二极管的应用,实验室共迎来了八位学徒,其中就包括了日后创立大名鼎鼎的英特尔公司的罗伯特·诺伊斯和高登·摩尔。

肖克利是一位天才科学家,但作为一个生意人,他空有野心,其他一窍不通,且肖克利的脾气还很臭,实验室经营不久后,他的八位门生弟子决定起义,在诺伊斯的带领下,八个人递交了辞呈,肖克利对此怒不可遏,指责他们是“叛逆八人帮”。

图片说明:诺伊斯领衔的叛逆八人帮

而这八个人在制作相机等摄影器材的费尔柴尔德先生的资助下,创立了一家名为仙童的半导体公司。

这家公司的员工日后分批出走,创立了包括投入计算机芯片研发与制造的英特尔、AMD、国家半导体(2011年并入德州仪器)等影响全球科技产业的传奇公司,还有凯鹏华盈这样的顶级全球风险投资公司,甚至如今卡中国半导体材料脖子的日本东京电子,当年也只是仙童公司的日本设备代理商。

图片说明:诺伊斯与摩尔

这些企业的掌舵者中,创立了美国芯片巨头英特尔的诺伊斯与摩尔(日后摩尔定律的提出者)还在60年代末投资了一个叫迈克尔・麦克尼利的年轻人。

图片说明:应用材料公司创始人迈克尔·麦克尼利

小迈克尔很聪明,大学化学专业毕业后就加入了被誉为 “硅晶体管先驱” 的金・赫尔尼(Jean Hoerni)所创办的联合碳化物电子公司。25 岁时,他自己出来创业,但很可惜,他与合伙人发生冲突,毅然决然地离开了公司。

不过他很快东山再起,从岳父那借了 7500 美元创立了新的公司,取名应用材料公司(Applied Materials),并在自家的厨房里开始设计半导体制造设备。

而诺伊斯与摩尔作为迈克尔・麦克尼利的应用材料公司早期投资人,也给足了业务机会,日后应用材料公司的蚀刻、薄膜沉积等半导体制造设备供货给英特尔,用于半导体芯片制造,正是这些半导体设备的使用,推动了高登·摩尔提出的摩尔定律,即每隔大约18到24个月,集成电路上可容纳的晶体管数量会翻一番,从而使计算机芯片的性能提高,成本下降。

此定律背后的功臣就叫美国应用材料公司。

图片说明:应用材料公司的产品宣传页

回到数十年后的2001年,新生的北方微电子与七星集团也有造半导体设备的愿景,但它们当时与美国应用材料公司的设备制造实力差距实在太大了。

我们当时连半导体的商业化应用都不成熟,就算有设备购买需求,国人也觉得造不如买,更别说要花费巨大投入,来学习与研发半导体设备了。

而且北京电控重组的北方微和七星电子集团首要任务是先在中国加入世贸之后,适应市场化的竞争环境,去赚钱养活自己。

没钱谈什么梦想,当时的中国不配!

03 不是中国太弱,而是列强太强

美国发明了基于二极管的半导体芯片的落地,成功站上了半导体产业的巅峰,主导着研发设计与关键的生产设备。

而日本则最先获得美国技术转移,并在用于计算机数据存储的存储芯片DRAM领域崭露头角,在70年代末至80年代初,日本甚至超越美国,成为存储芯片全球第一生产大国。

但存储芯片并非电脑运算领域的最核心产品,英特尔主导的CPU中央处理器才是,所以美国人大可不重视技术含量低、单个利润不算高的存储芯片业务,它大可只专注于高附加值的半导体芯片研发设计与设备软件领域。

日本经济在80年代开始紧跟美国,气势咄咄逼人,美国老大哥倍感压力。

80年代中后期,日本半导体与电子大厂索尼公司创始人盛田昭夫居然联手右翼政客石原慎太郎出版了一本《日本可以说不》(‘no’と言える日本)的日文图书,本想在日本国内获得舆论支持,鼓舞日本经济继续向前,但没想到这一举动反而招致美国的警觉。

图片说明:《日本可以说不》原版

同样是在80年代中后期,美国开始打压日本,其中半导体产业就是美国打压的目标,美国逼迫日本签订《美日半导体协议》后,日本的存储芯片业务就开始大规模流向获得美国扶持的另一个东亚经济体——韩国。

被美国锤了一顿的日本则乖乖退守回到半导体产业的上游,以尼康、佳能的光刻机、东京电子的刻蚀机、光刻胶等核心设备与材料,维系着半导体领域最后的体面地位。

也是在80年代后期,中国台湾开始在芯片代工制造领域显露头角,代表事件就属德州仪器三号人物美籍华人副总张忠谋受到台湾地区科技之父李国鼎的三顾茅庐之邀,前往台湾省担任工研院院长,并联手荷兰飞利浦、台塑等企业创立专注于半导体代工业务的台积电。

图片说明:李国鼎与张忠谋

中国台湾的策略是对的,它并未押注日韩的DRAM存储芯片,这反而让自己在芯片代工制造领域鲜有对手,打出了一片天地。

而东南亚,包括新加坡、马来西亚等,在IC设计、半导体封装测试领域也显露出一定的水准,荷兰更是有一家名为阿斯麦,研发光刻机的公司,它获得了德国卡尔蔡司公司的镜头技术,实现了产品研发的突破。

图片说明:ASML原本在飞利浦大楼外的办公区

到上世纪90年代,这家诞生于荷兰飞利浦集团内部的光刻机设备研发企业,开始对日本的尼康、佳能,当时的2大光刻机巨头公司形成赶超。

这便是上世纪末期,世界半导体金字塔的实力图谱,但和中国没半毛钱关系。

2001年中国加入世贸组织,我们才迎来发展半导体产业的大机遇。

04 孕育一场大爆发

首先,是资本市场对半导体产业的拥抱。2001 年 3 月16日,脱胎于中国最早的半导体公司,创立于1965年的吉林半导体厂的华微电子成功登陆上海证券交易所,成为国内功率半导体器件领域首家上市公司。

在产业核心的半导体芯片制造领域,一个叫张汝京的中国台湾人回到祖国,创立了中芯国际,那年9月25日,中芯国际上海 Fab1工厂举行了投产庆典,第一片 0.25 微米产品上线生产。

图片说明:张汝京

有制造就一定需要设备,工欲善其事,必先利其器。

几乎同时,如前文所述,北京的北方微电子与七星集团成立,目标就是要构建中国自主的芯片半导体设备,但这两家公司却只能在早期无奈地选择一边“赚钱养家”,一边承担一些国家资金资助的研发项目,守护着追赶美国应用材料公司的梦想。

要“赚钱养家”是因为国内半导体设备市场一片空白,电子厂只认准了美国应用材料公司的设备,早在1984年,应用材料公司就在北京设立了中国客户服务支持中心,成为第一家进入中国的国际半导体设备商。

所以北京电控的北方微电子与七星集团必须先学会赚钱,活下来,再投入资金,研发类似美国应用材料的半导体设备。

到底要怎么赚钱呢?他们选择了进入制造光伏的设备领域。

光伏是半导体的一个交际与分支,光伏的核心是太阳能电池,其工作原理是利用半导体的光生伏特效应,当太阳光照射到半导体材料上时,半导体材料吸收光子,产生电子空穴对,形成电位差,从而产生电流和电压,将光能直接转化为电能。

当时半导体主要是外商的天下,中国几乎没技术没实力与外商抗衡,但光伏领域,我们却看到了超越的机会。

从“十一五”开始,光伏太阳能就成为我国战略规划,政府开始通过财政补贴与税收优惠等手段刺激中国光伏产业发展,因此北京电控就大举进入光伏设备领域。

同时,光伏产品使用目的明确,可直接发电,满足了中国的百姓生活与工业生产的需求,更别说21世纪初,中国各大城市开始普及太阳能热水器了,那时候每家每户洗澡都靠它。

图片说明:光伏太阳能热水器

因此,光伏的商业化相比半导体芯片更直接、更成熟。

这就是七星集团与北方微进入光伏设备领域的原因,完全就是为了赚钱养活企业,钱虽然赚到了,但也导致早期的七星与北方微在梦想的半导体高端设备,如离子注入刻蚀机、光刻机上毫无建树,最多只是制造了既可以用在光伏生产,也可以用在半导体芯片制造上的扩散炉、清洗机、立式氧化炉等设备。

而那些年,半导体行业内部继续着造不如买的思路,中国芯片的制造设备完全依靠外企,比如美国应用材料公司。

沉没的那些年里,如果非要说有什么大事发生的话,最多也就是2010年七星集团在深圳股票交易所的挂牌上市。

时间很快来到2014年,国家相继出台了《国家集成电路产业发展推进纲要》、“中国制造 2025”、“互联网 +” 等一系列政策和战略支持半导体产业的发展。很多人感受到,中国半导体产业的爆发期开始孕育了。

最关键的是那年9月,中国半导体大基金一期成立,注册资本987.2亿元,开始聚焦在半导体下游产业的公司进行投资,日后在大基金的投资名单中就出现了两家重要的半导体设备企业的名字,其中一家就和七星、北方微有着巨大关联。

05 北方华创的诞生与崛起

2015年10月8日,深交所上市公司七星电子发布停牌公告,拟披露重大事项,开启了七星集团与北方微电子公司的重组之旅。

一年后双方合并为北方华创,正式进入半导体高端设备制造领域,开启对美国应用材料公司的追赶。

想要在美国人铺出来的道路上赶超美国,谈何容易,对于当时北方华创的中国员工们来说,想都不敢想,但不久后被证明,这将是他们必须要做。

为什么呢? 因为当时的中国 “缺芯少魂”,数据显示,2016年中国进口芯片金额高达2 300亿美元,花费几乎是排在第二位的原油进口金额的2倍;2017年中国芯片进口额超过2 601亿美元,位于全球第一

怎么办呢?起初,北方华创的主要方式之一就是砸钱搞研发,2018年北方华创投入了8.73亿搞研发,19年加大到11.37亿,20年增加到16.08亿,之后每年都保持着10亿多的研发费用增幅,到2023年,其研发投入了44亿,北方华创主攻刻蚀机、PVD、ALD、CVD、氧化 / 扩散炉、清洗机等高端半导体工艺装备及核心零部件,可以说完全是针对追赶美国应用材料公司来做研发布局的。

而且北方华创技术突破的速度也非常快,比如刻蚀机方面,其硅刻蚀机已突破 14nm 技术,进入主流芯片代工厂,12 英寸 ICP 刻蚀机在实现客户端 28nm 国产化替代。在薄膜沉积设备方面,新研发的高密度等离子体化学气相沉积(HDPCVD)属于高端设备,与国际巨头的差距进一步缩短。

另外,如北方华创自研的国内首台专门针对 55 - 28nm 制程的 12 寸金属硬掩膜设备(EXiTinH630Tin 金属硬掩膜 PVD),实现了国产 28nm 后端金属硬掩膜的突破,在国内 PVD 工艺领域处于领先地位。

技术突破带来的就是业绩的大幅增长,叠加美国打压,在越来越多的半导体企业转向购买国产设备后,北方华创年营收从2019年的40亿暴增至2023年的220亿,增长5倍多,利润也突破10亿大关,成为国产半导体设备的绝对龙头。

伴随着业绩的暴增,北方华创的股价也同步暴涨,过去5年其股价涨幅超200%,但这背后凸显了美国对中国半导体产业打压与限制的反作用力。

从2022 年 10 月开始,拜登政府限制半导体设备与软件对华出口,试图切断中美半导体领域的商业活动;一年后,美国以国家安全为口号,以围堵中国AI(人工智能)产业崛起为目的,进一步限制与围堵中国半导体产业,并且督促盟友禁售高端设备给中国,其中就包括美国应用材料、泛林等公司的设备与服务,以及荷兰阿斯麦的部分高端光刻机、日本的光刻胶等。

图片说明:北方华创股价走势

而越是限制,北方华创的股价就越来越高,因为它已经长出了中国版应用材料公司的轮廓,试图扛起中国芯片制造破局的重任。

但北方华创不是一个人在战斗,回到10年前的国家半导体大基金一期,投资名单不仅有北方华创,还有另一家公司——中微(中微半导体设备(上海)股份有限公司)。

在今天看来,如果说北方华创是中国版的应用材料公司的话,那么中微就是中国版的泛林。如果说北方华创的崛起是国企改革的典型案例,那么中微的崛起则离不开一位爱国美籍华人——尹志尧。

06 硅谷华人大佬为何归国?

1944年,日本侵略者在北平建立了严密的殖民统治机构,对城市进行严格管控,并推行所谓的 “治安强化运动”,通过特务、警察等手段镇压抗日力量和民众的反抗。街道上随处可见日本宪兵和伪军巡逻,中国百姓生活在恐惧之中,但救国图存的爱国志士们不顾生命危险,与日本侵略者进行着明与暗的斗争。

电影《风声》、电视剧《潜伏》等描述了当时的爱国人士对日的反抗轶事。

图片说明:电视剧《潜伏》剧照

而就在那一年,一个叫尹志尧的男婴出生在北平的一个爱国世家。

尹志尧的曾外祖父是清末革命党人,祖父尹寿松也是一位东北传奇人物,曾任民国吉林梨树县知事,兴建四平街新市场,扶持发展民族工商业,以抗衡日本在四平“满铁附属地”的经济独霸与侵略行为。

尹寿松还筹资修建了梨树县历史上第一条公路,连接了梨树县城和四平街市,这些做法促进了四平的发展和繁荣,在四平城市发展史上留下了极为深远的影响。尹志尧的父亲更是留日归来报效祖国的电化学专家。

可以说尹家算得上满门忠烈了,为国家而战是尹家几代人坚持的事,而尹志尧也不例外。

幸运的是,尹志尧5岁之后,中国不仅赶走了侵略者,还建立了新中国,1956年,12岁的尹志尧考入名校北京四中,在这所学校还有一位尹志尧的校友在未来的中国与他携手共进退。

1962年,尹志尧又考入中国科学技术大学化学物理系,但未因那段特殊的历史,直到1968年春天才毕业。

之后,他进入兰州炼油厂和中科院兰州物理化学所工作。

在另一段特殊历史时期过去后,恢复高考成为当时年轻人最重视的大事,还有更多的青年希望回到城市,继续深造学习,他们包括仅用三个月学习就考入武汉大学考古系研究生的易中天,连续复读多年才考上北大西语系的俞敏洪,这些人都是时代造就出的响当当的人物,而尹志尧也一样,他选择进入中国顶尖大学北大的化学系,攻读硕士。

化学和半导体芯片其实有着紧密而关键的关系,比如半导体的诸多重要材料,如硅、锗、砷化镓等,都是通过化学方法合成的。

可以说化学如同神奇的魔法师,为半导体开启微观世界的无限可能,是半导体技术腾飞的关键基石。

尹志尧研究生毕业后便前往世界第一大经济体美国留学深造,他进入加州大学洛杉矶分校UCLA攻读物理化学博士。

图片说明:尹志尧

上世纪中后期,美国半导体产业迎来的大发展,早在50-60年代,肖克利的二极管技术就被得以门生诺伊斯与摩尔等人用在制造集成电路,也就是半导体或者今天我们熟知的芯片上,用二进制的计算方式构建电脑计算的元器件,诺伊斯与摩尔日后还创立了英特尔公司,从存储芯片到研发X86架构的中央处理器CPU,英特尔可以说是美国最成功的芯片公司。

而尹志尧作为毕业后就前往硅谷,加入了英特尔,并在之后转战泛林、应用材料公司,打拼了20年。

职业生涯早期,尹志尧主动选择离职英特尔,加入年轻的泛林公司。因为作为中国人,他明白一句话,“工欲善其事,必先利其器。”没有半导体设备,如何造出一枚小小的芯片呢?

泛林是一家1980年才创立的新势力,创始人祖籍广东花县的美籍华人林杰屏曾主导美国德州仪器的半导体生产线,也是在德州仪器的工厂里。

图片说明:泛林创始人林杰屏

他研发出了第一代等离子刻蚀机,这个半导体生产的关键设备。

日后,他凭借自己在等离子刻蚀设备领域的专利,创办了泛林公司,而当时尹志尧作为技术负责人,就领导团队在泛林开发了包括彩虹(Rainbow)介质刻蚀机等一系列半导体制造关键设备,帮助泛林在细分设备领域,对抗全球龙头企业美国应用材料公司。

泛林的特点与应用材料公司完全不一样,非常专注于几个设备,上世纪末就成为了全球最大的等离子刻蚀设备制造商;而应用材料公司业务就更加宽放,产品与服务覆盖了半导体生产制造的多个流程,成为了半导体设备行业的 “百货超市”。

也因此,眼见在刻蚀机设备领域打不过泛林的应用材料公司,用高薪试图挖老尹过去,正巧泛林公司内部管理出了一些问题,因此,尹志尧接受应用材料公司邀请,顺利成为了美国应用材料公司等离子刻蚀设备的技术高管一号位。

可以说,在当时美国的刻蚀设备领域,几乎所有专利的半壁江山都与老尹有关,这样的人才可以说连美国都视为瑰宝,行业内的各家企业想尽办法都希望力邀他的加盟。

一时间,尹志尧成为了硅谷科技地位最高的华人之一,他还在硅谷建立起了硅谷中国工程师协会并担任主席,可以说当时老尹在美国的地位是非常高的,拿着百万高薪并享受着科技圈被人仰望的地位,他没有任何理由再回到故土了。

但尹志尧的人生轨迹还是在2000年后发生了巨变。

2001年中国加入世贸组织,经济开放的门是越开越大,一方面,老尹嗅觉灵敏地洞察到了机会,另一方面,大量海外半导体人才开始回到中国大陆,其中,从美国德州仪器回到台湾创立了世大半导体的张汝京,在将公司卖给张忠谋的台积电后,请求后者放他回大陆创业。

日后,台湾省半导体制造之王、台积电创始人张忠谋点头同意了,张汝京带着上百位华人工程师来到大陆,建立了中国第一座半导体晶圆代工厂中芯国际。

就是这件事,让尹志尧深深地感到,中国半导体产业的春天要来了。

不过,真正让老尹回国的却另有其人,他就是来自上海市的技术官僚江上舟。

图片说明:江上舟

早在1998年,时任上海经委副主任的江上舟在硅谷“上海信息产业座谈会”上发表演讲,在那个浦东除了陆家嘴外,大部分地区还是农田的时代,在张江高科技园区开园才刚刚开建的时候,江上舟就描绘出了上海集成电路产业发展的远景,他的演讲在硅谷华人圈掀起巨浪,大量华人科学家受到鼓舞。

图片说明:1998年的上海浦东陆家嘴

在一次国际半导体设备展,老尹与江上舟见了面,但不为人知的是老江居然还是老尹在北京四中的校友,两人相见如故,尹志尧也被江上舟的战略眼光打动了,他两人都有一个共识,半导体芯片将是国之重器。

07 苟利国家生死以,岂因祸福避趋之

2000年,张汝京无可奈何地迫于股东压力,出售了世大半导体公司给正与联华电子争霸的台积电。

不久后,江上舟找了一个机会,力邀张汝京返回祖国创业,张汝京名字中的京字不是北京,是自己的故乡南京,为了建设祖国的半导体产业,这位已经退休的老同志顺理成章地受邀回到大陆,创立中芯国际。

图片说明:前往大陆创立中芯国际的张汝京

之后江上舟再次推动了尹志尧回国。

网上曾流传,当时确诊患癌的江上舟对尹志尧说:“我是个癌症病人,只剩下半条命,哪怕豁出命去,也要为国家造出刻蚀机,我们一起干吧!”正是老校友的这句话触动了尹志尧。既然江上舟拼命豁出去,尹志尧他也愿意舍命陪君子一把,为共和国的芯片大业出一份力。

除了人的因素外,今天回过头看,中国改革开放的大势不可逆,当时国家政策同步助力着中国集成电路半导体产业的大发展。

2000年6月,国务院又发布的《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》,被称为影响中国科技业的国务院18号文。

2001年,时任国务院副总理李岚清主持的工作会议中,对18号文件进行了进一步补充,下发了《关于进一步完善软件产业和集成电路产业发展政策有关问题的复函》,即后来的51号文件。根据相关文件,2002年,财政部、税务总局制定了实施细则,对部分芯片企业实行税负达到3%的增值税实行“即征即退”,同时把优惠范围扩大到集成电路产业上游的设计企业和下游的制造商。

人与产业政策的共振换来了21世纪初的海外半导体产业华人专家的回国潮。

但一个已在美国工作多年,并掌握着美国半导体设备技术最高水准与工艺的美籍华人,要想回国,可没这么简单。

美国政府在得知尹志尧要出发回国前,就对其进行了严格的重重审查,把所有的工艺配方、设计图纸都没收了,严防死守这位半导体设备专家将任何技术带回中国。

下定决心的老尹说:“我给外国人做了几十年嫁衣,是时候报效祖国了。”苟利国家生死以,岂因祸福避趋之。

为了达成报国的目标,任何困难都不足以拦住老尹,2004年8月,这位60岁儒雅老人带着自己十余人的海归团队,落地上海。

回国创业的尹志尧一眼就看出了产业图谱中,可以入局的机会。

当时中国几乎没几家真正做集成电路半导体制造设备的公司,那时候的北方华创还没有诞生,12年后,北京电控旗下的七星电子和北方微电子才战略合并出了北方华创公司。

但原本同一个赛道的七星电子、北方微却入局了半导体的另一个分支业务,光伏制造设备。

如前文所讲,当时中国大力发展光伏产业,有需求才有利润,而造电子设备的半导体芯片急需研发投入,大多数公司烧不起这个钱。

不过尹志尧却认为,缺少半导体芯片设备将成为中国半导体产业的软肋,于是他在上海创立了中微半导体设备公司,进入了当时没人愿意砸重金去研发的半导体制造设备领域。

这个领域注定是寒冷与孤独的,且创业初期只有技术没有资金也不行,在江上舟的努力下,他将尹志尧的刻蚀机设备项目列入上海市“科教兴市”的重点项目,说服上海政府通过本地投资公司给予中微科技启动资金,还帮助其争取到了国务院高科技发展重大项目的资助。

在尹志尧的领导下,中微公司三十多人的团队从零开始,仅用3年就开发出了原创设计的双反应台介质刻蚀除胶一体机,这是中国生产出的第一台高端刻蚀设备,效率更比同类产品高出30%以上。同年10月中微成功研发出的65至 45nm的刻蚀机打入全球主流市场。

但与北方华创不同,中微公司因为没有进入国家当时大力扶持的光伏产业,制造光伏业所用的设备,同时,国内芯片企业习惯于采购美国应用材料和泛林的设备,中微公司陷入了艰难的境地,公司财务上遭遇巨大考验,不过老尹非常坚定自己走的方向是正确且光明的,中微没有选择更换赛道,继续专注于研发碳化硅外延片设备、刻蚀设备等产品。

十年磨一剑,终于中微慢慢地开始收获国内外企业的一些订单了,但此时美国商务部也将科技霸权之锤砸向了中国刻蚀机。

当然困难不止来自美国商务部,还有尹志尧老东家美国泛林公司、应用材料公司,他们都对中国企业先后发起的专利战。面对美国打压中国的惯用伎俩,中微公司没有选择缴械投降,而是拿起法律武器保护自己与中国芯片产业,最终中微成功抵挡住了美国政府与美国公司的专利狙击。

终于在2015年2月美国商务部宣布解除对中国出口等离子体刻蚀设备的限制,美商务部在公告中说道:在中国已经有一家非美国的公司有能力供应足够数量及同等质量的刻蚀机,继续现在的国家安全出口管制已达不到其目的了。

最终,从半导体制造巨头台积电、联电、格罗方德到韩国存储芯片大厂SK 海力士都采购起了中微的刻蚀机产品。

中微公司业绩也开始大幅改善,2016财年,中微还处于亏损状态中,2017年转亏为盈,但营收较小,不足10亿元规模,到了2020年,公司营收已突破20亿,且净利润达到近5亿元。

图片说明:中微公司上市

到2023年上市公司的归母净利润约 17.86 亿元,营收突破60亿,同时,其研发费用也达到12亿之多。

北方华创之后,又一家中国半导体芯片设备企业崛起了。

2017-2019年,中兴华为两大中国通讯巨头被美国调查,前者认罪,后者选择与美国硬刚,而美国则逐步施压,利用科技霸权与长臂管辖权,对中国大量半导体芯片企业进行打压与限制,从美德控制的EDA芯片设计软件到日本掌控的光刻胶,再到荷兰的光刻机等等,美国逼迫盟友在关键的半导体芯片领域,全面围剿与封杀中国。

美国的战略目的很明确,要限制中国突破半导体的高端制造,让中国无法获得高性能的芯片,在本土造不出来,在海外买不到。

中国手机SoC芯片与AI加速芯片之王华为,中国存储芯片之王长江存储、中国最大晶圆厂中芯国际、中国AI芯片与GPU图像处理器新势力壁仞科技、摩尔线程等,大量已达到能与美国顶级芯片企业匹敌的中国芯片公司,均被美国商务部列入实体清单中,被限制获得美国相关的技术与设备。

掌握了关键半导体制造设备的中微公司、北方华创也不例外,2021 年第一次被美国国防部列入相关清单后,中微公司通过充分的事实进行有效沟通,最终促使美国国防部将其从清单中移出,但2024 年 1 月 31 日,尹志尧的中微再次被美国国防部列入 “涉军企业” 清单。

2022年 10 月 7 日,美国商务部工业和安全局宣布,北方华创控股子公司北京北方华创磁电科技有限公司被美国列入 “未经核实清单”。

美国的打压至少说明,中国在半导体设备领域终于有2家值得美国鹰派的警惕了,不再是吴下阿蒙。

直到今天,对于高端芯片发展与卡脖子的问题,老尹还会提醒,整个半导体设备行业都没有看到瓶颈,技术上也没有越不过去的坎,还是要咬紧牙关,一步一步有耐心地往下做,一定可以做好。

光刻机当然是我们目前难以翻阅的一座大山,但老尹反而认为,半导体芯片发展到这一阶段,想要在更加先进的制程上突破,光刻机的关键作用在减弱,而刻蚀、薄膜和其它设备的关键作用在增强。

未来如果我们能在这些半导体关键设备上实现突破,导致别人依赖于我们的设备,这不也是一种换道突破卡脖子问题的手段吗?

前路漫漫,无论是国企代表北方华创,还是美籍华人尹志尧创立的中微公司,中国芯片与制造设备的破局依旧在进行时,多给国产企业一些时间、理解与支持,答案也许就在未来几年见分晓了。

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