484
3月底，萬業(yè)企業(yè)公告稱，大基金二期和上海裝備材料基金擬向旗下子公司鐠芯電子增資共3.9億元。這是大基金首次布局半導體零部件公司。
在芯片短缺和疫情持續(xù)的雙重作用下，發(fā)展芯片設備零部件行業(yè)成為一個戰(zhàn)略舉措。不僅是大基金看到了這一投資機遇，最近興起的民間資本也在下注，如專注于芯片投資的全德學。在芯片設備賽道逐漸變得擁擠的背景下，全德學溯流而上，注意到了方興未艾的設備零部件環(huán)節(jié)，并投資了國產精密零部件企業(yè)先鋒半導體。
如果你多思考一下，就會發(fā)現(xiàn)，設備零部件行業(yè)投資機遇的浮現(xiàn)，離不開一個大背景：
中國芯片設備行業(yè)的國產化。
如果說造芯片已經(jīng)足夠困難的話，開發(fā)芯片設備所面臨的問題只會更多。首先是晶圓工廠是否愿意用；然后是多久才能賺到錢，蓋晶圓工廠耗資多、驗證周期漫長、回款和確認收入節(jié)點遲，只有寥寥幾個廠采購，可能拖死一家設備廠商；最后是占有一定份額后，如何持續(xù)提升毛利率？能走到最后一步的已經(jīng)是剩下的強者，但他們要往上走還需要直面每個領域全球僅存的兩三個大boss。
幸運的是，經(jīng)過二十年的發(fā)展，在國內芯片制造業(yè)步履蹣跚、一路坎坷之際，本土芯片設備行業(yè)涌現(xiàn)出眾多頗具實力的參與者。
本文以三家公司為例，試圖梳理中國芯片設備行業(yè)三條不同的發(fā)展路徑：
1.北方華創(chuàng)～國企做大做強
2.中微公司～海歸創(chuàng)業(yè)開局
3.萬業(yè)企業(yè)～三駕馬車并進
01、北方華創(chuàng)~國企做大做強
談及當下國內銷售額最大的半導體設備公司北方華創(chuàng)，就得從它不斷整合的發(fā)展歷程說起。
北方華創(chuàng)是“老牌”國企，由七星華創(chuàng)與北方微電子合并而成，其前身七星華創(chuàng)可以追溯到新中國“一五”計劃時期。當時，由周恩來總理親自批準，在前蘇聯(lián)和東德援助下建設了“北京華北無線電聯(lián)合器材廠”，即718聯(lián)合廠，建成后對電子工業(yè)的建設、國防建設、通信工業(yè)的發(fā)展做出過卓越的貢獻，中國第一顆原子彈和人造衛(wèi)星的許多關鍵元件就出自這里。1960年代初，718聯(lián)合廠分拆為五個獨立的國營工廠。
2001年9月，北京電控在整合了五個國營工廠的優(yōu)質資產和業(yè)務后成立七星華創(chuàng)，主營半導體裝備及精密電子元器件業(yè)務。
七星華創(chuàng)的誕生，是新世紀之初北京雄心勃勃發(fā)展芯片工業(yè)的一個縮影。當時的北京，與正在建設中芯國際的上海遙相呼應，也設立了北方微電子基地。
2000年12月，北方微電子產業(yè)基地在北京經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)正式啟動。當月，基于引進的國外關鍵全新設備、先進二手生產設備和國產精品設備，首批三條芯片產線開工建設，總投資超15億美元，投資方包括首鋼、京東方等關鍵市屬企業(yè)。
北方微電子基地對于七星華創(chuàng)的意義重大。那時，七星華創(chuàng)正處于市場開拓時期，國產設備研發(fā)出來沒工廠用是一個大問題。北方微電子基地同時引進全新的外國設備和二手設備，七星華創(chuàng)正好可以趁此機會，在產線上做一個“對照實驗”，找出自己的不足，然后加以彌補。
為支持北方微電子基地的工作，2001年10月，北京市從清華大學等機構抽調出相當?shù)难邪l(fā)力量，成立了設備工藝研究所，但是以公司法人運行。
北方華創(chuàng)的現(xiàn)任董事長趙晉榮，就曾擔任設備工藝研究所總經(jīng)理。2001年，他作為總工程師和核心技術帶頭人，承接了“十五”國家863計劃集成電路制造裝備重大專項，帶領團隊進行100nm高密度等離子刻蝕機研發(fā)項目，在關鍵技術受到國外嚴格禁運和限制的情況下，于2005年實現(xiàn)國產首臺集成電路8英寸100nm刻蝕機上線，使我國成為繼美、日后第三個能提供100nm刻蝕技術解決方案的國家。
就此，在北京市政府主導下，七星華創(chuàng)與北方微電子基地設備工藝研究所緊密綁定起來，雙方分工明確，前者負責產業(yè)化，后者負責研發(fā)，隨著互動的加深，他們對于芯片設備行業(yè)的理解也就越來越深。
而且，雙方的人員交流密切。趙晉榮先在企業(yè)擔任總工程師和副廠長，后任設備工藝研究所總經(jīng)理，然后又返回企業(yè)。技術與管理人員往來頻繁，促進了市場與技術的正循環(huán)。
在計劃經(jīng)濟時代，國營工廠與研究所之間的分裂，一直是一個老大難的體制問題，到了改革開放后依然是一個困擾。但是這個問題一旦解決，國有經(jīng)營體制照樣能在高技術工業(yè)發(fā)揮很大作用。
由于芯片設備回血實在太慢，七星華創(chuàng)開始基于在芯片設備奠定的技術基礎，向其他高技術領域降維打擊：
在面板領域，七星華創(chuàng)與半導體顯示龍頭京東方合作，這兩家的實際控制人都是北京電控，作為兄弟單位，京東方給了七星華創(chuàng)不少支持。2013年，兩家在LCD面板設備及配件等業(yè)務領域簽單約1.7億元。
在光伏領域，本世紀初，七星華創(chuàng)進入光伏設備行業(yè)，一躍成為國內最大的單晶爐制造企業(yè)之一，是全球最大的單晶硅制造商隆基股份的主要設備提供商。2016、2017兩年時間內，七星華創(chuàng)搶走了晶盛機電的單子，向隆基出售大量單晶爐設備，總計超過11.8億元。
憑借在面板和光伏領域積累的收入，2016年，七星華創(chuàng)完成與北方微電子的戰(zhàn)略重組，并成功引進大基金等戰(zhàn)略投資者，實現(xiàn)了產業(yè)與資本的融合。次年，合并后的企業(yè)更名為北方華創(chuàng)。
公司完成重整后，北方華創(chuàng)進入了快速發(fā)展階段，整體毛利率維持 40%左右，穩(wěn)中有升。2018年后，北方華創(chuàng)實現(xiàn)了爆發(fā)式增長，主要體現(xiàn)在三個方面：
第一，半導體設備收入占比不斷提高，從2018年的60%提高至2020年的約70%。2020年，半導體設備收入達43.91億元，同比增長54.5%，在中國半導體設備廠商中位居首位。
第二，公司客戶多為國內知名企業(yè)。包括中芯國際、三安光電、京東方都是北方華創(chuàng)半導體設備的主要客戶，采購刻蝕機、PVD沉積、清洗機等設備。
第三，產品線不斷拓展。2018年，北方華創(chuàng)完成對美國Akrion Systems LLC公司的收購，進一步豐富高端集成電路設備產品線，拓展硅片清洗設備業(yè)務。2020年，又收購北廣科技射頻應用技術資產，布局射頻領域。
02、中微公司～海歸創(chuàng)業(yè)開局
不同于北方華創(chuàng)的國企改革背景，中微的故事要從尹志堯講起。
1984年，尹志堯在加州大學洛杉磯分校取得物理化學博士學位，隨后進入英特爾中心技術開發(fā)部，主要負責測試泛林半導體生產的介質刻蝕機。他給泛林的產品提出了不少建議，兩年后加入泛林，主導研制了“彩虹號”氧化物刻蝕機，該機器成為泛林的一款拳頭產品，泛林也在九十年代初成為全球規(guī)模最大的刻蝕機公司。
1991年，尹志堯跳槽到應用材料，這一待就是13年。他在這里擔任過等離子體刻蝕事業(yè)群總經(jīng)理等職務，是公司核心技術人員之一。到他退休時，應用材料已經(jīng)取泛林而代之，在刻蝕機市場坐上了頭把交椅。
退休之后，尹志堯眼見國內半導體設備市場的大好機遇——芯片制造大規(guī)模向亞洲轉移，但作為生產基礎的設備制造仍然留在北美和歐洲，這與成熟半導體產業(yè)由成本驅動產業(yè)布局的趨勢相悖。機不可失，他決定和14位技術人員回到國內這片處女地，創(chuàng)建一家半導體設備公司，這就是成立于2004年的中微公司。
然而，回國創(chuàng)業(yè)談何容易？更何況是領著一幫在國際龍頭公司承擔關鍵技術開發(fā)的技術專家。
即使他們每個人在回國前都簽字畫押，保證不帶出來任何文件、數(shù)據(jù)和設計圖紙，不泄露任何商業(yè)機密，但中微公司成立后仍不免面對老東家來勢洶洶的專利訴訟。2007、2009年，應用材料和泛林接連向中微公司發(fā)難，起訴其侵犯專利權，為自證清白，中微公司自己請律師徹查了公司和幾十位技術人員的電腦和多達600萬份文件，光是查閱文件資料就足足花了兩年半的時間。
“打鐵還得自身硬”，中微公司行事謹慎，在專利戰(zhàn)中屢獲勝績。在其第一款刻蝕機產品問世前，他們不僅研究了競爭對手3000多件專利避免踩雷，還將自家1000多件獨特設計申請了專利保護，筑起了深厚的護城河。
引來應用材料專利侵權指控的導火索，正是中微公司成立僅三年后就造出的應用于12英寸45-65nm制程高端芯片生產的“Primo”刻蝕機。中微公司一鳴驚人，產品迅速在國內主要的12英寸產線開展試用，成為等離子刻蝕機市場的攪局者，要知道此前該市場全球僅有應用材料、泛林、諾法和東京電子四名玩家。
在高難度、長周期的領域嶄露頭角，離不開大把大把的資金投入。中微公司備受資本青睞，到2008年上半年，已經(jīng)累計從高盛、高通、三星等大型國際財團獲得了總額達2億美元的三輪融資。有巨額資金作背書，中微正式取得了芯片設備行業(yè)的入場券。
除刻蝕機外，中微公司在MOCVD設備領域也頗有建樹。MOCVD設備是一種氣相外延生長技術，主要用于氮化鎵基和砷化鎵基半導體材料外延生長，是LED芯片生產的核心設備。
2012年，中微公司研制出首臺MOCVD設備，正式進軍MOCVD設備市場。到2017年，中微推出新一代MOCVD設備Prismo A7，憑借較高的性價比攻城略地，打破愛思強、維易科等國際巨頭壟斷的同時，市場占有率迅速提升。時值國內LED產業(yè)在政策推動下的繁榮發(fā)展階段，三安光電、華燦光電等國內頭部企業(yè)大量采購中微MOCVD設備，伴隨著前者成長為全球前幾大LED廠商，中微MOCVD設備銷售額也水漲船高，占當時全球新增MOCVD設備的60%以上，2018年第3季度就摘得全球市占率第一的桂冠。
然而好景不長，在LED廠商大幅擴產疊加市場需求疲軟之下，LED出現(xiàn)了明顯的供過于求，產品價格大幅下降，2019年行業(yè)進入調整期，LED熱開始退燒。LED行業(yè)發(fā)展放緩拖累了中微公司業(yè)績，2019年MOCVD設備收入及毛利率雙雙下降，公司亟需跟進最新產業(yè)趨勢。
正值此時，一方面，芯片產業(yè)鏈在中美貿易沖突中首當其沖，面臨美國從設備到產品的全產業(yè)鏈的打壓，國產替代迫在眉睫；另一方面，愛思強、維易科等國際巨頭在行業(yè)調整期中放棄了受沖擊最強烈的氮化鎵基LED MOCVD設備市場，集中精力投入高端設備。因此，2020年LED行業(yè)出清，中微公司趁勢進一步鞏固市場地位，并顯著提升了議價能力，其經(jīng)營毛利率快速回升。
但中微公司的目標不只是國產替代，曾經(jīng)滄海難為水，從國際龍頭企業(yè)歸來的技術專家總是不甘人后，他們對于市場的敏銳嗅覺和與之相匹配的創(chuàng)新能力，一直是獨樹一幟的。
MOCVD設備領域，中微Mini LED設備呼之欲出。2018年以來，新一代顯示技術Mini LED日漸成熟，比傳統(tǒng)液晶顯示器效果更佳，較OLED成本更低廉，或將成為下一代消費電子顯示器的主流顯示技術，2021年蘋果和三星已先后應用在其終端產品中。而2020年底中微公司就前瞻性地在南昌啟動Mini LED設備生產基地建設，2021年年中推出相關設備產品，年底訂單就已超100腔。
刻蝕機領域，中微在國內公司中更是一馬當先，已經(jīng)作為臺積電五大等離子體刻蝕設備廠商之一，開始向其5nm晶圓產線供應設備，是國內唯一一家向臺積電供貨的半導體設備商，更是首屈一指的能與國際巨頭在先進制程市場掰手腕的玩家。
03、萬業(yè)企業(yè)～三駕馬車并進
不同于以上兩家公司，萬業(yè)企業(yè)在董事長朱旭東博士的帶領下，通過“外延式并購”，整合優(yōu)質產業(yè)資源，形成了三駕馬車互融互通、齊頭并進的發(fā)展模式。
朱旭東博士基于前瞻性眼光和獨到的創(chuàng)新思維，通過國內外投資并購優(yōu)質項目，主導投資諸多并購項目，包括收購了瀾起科技、先進半導體、瑞士S公司、Compart Systems等境內外項目；推動發(fā)起設立上海半導體裝備材料產業(yè)投資基金，在推動解決半導體裝備材料產業(yè)鏈“卡脖子”難題方面發(fā)揮了重要作用，取得了良好的功能效益和經(jīng)濟效益。
萬業(yè)企業(yè)的三駕馬車,資料來源：公司公告、光大證券研究所整理
第一駕馬車，布局凱世通，切入離子注入機。
離子注入機與光刻機、刻蝕機和鍍膜機并稱芯片制造四大核心裝備，而低能大束流離子注入機更是半導體制造中最為核心設備之一，其開發(fā)難度僅次于光刻機。凱世通是國內全領域離子注入機公司，產品覆蓋集成電路、光伏和AMOLED領域等。
凱世通承擔著國家02專項的先進集成電路離子注入項目研發(fā)和產業(yè)化，且得到了上海市政府的大力支持。2011至2018年的七年間，凱世通取得了亮眼的成果：研制的光伏離子注入機和AMOLED離子注入機均為中國首臺套，并推出了國內第一臺針對 FinFET 集成電路工藝的離子注入機。
在太陽能離子注入機領域，凱世通2017年共銷售iPV-2000和iPV-3000共15臺，同期競爭對手美國Intevac僅銷售2臺，銷售情況全球領先。
在集成電路離子注入機領域，凱世通目前主要聚焦于占據(jù)80%市場份額的低能大束流離子注入機和高能離子注入機，產品在核心指標上已達到或超過國外同類產品，能夠滿足國內芯片行業(yè)實際應用需求。
集成電路離子注入機在應用上進展迅速。今年2月，公司公告凱世通獲得大額批量訂單，擬出售多臺12英寸集成電路設備，包含低能大束流離子注入機、低能大束流超低溫離子注入機，總金額達6.58億元，離子注入機業(yè)務正式進入放量期。
凱世通憑借自身強大的技術研發(fā)能力和不斷積累的行業(yè)經(jīng)驗，依托團隊多年的設備研發(fā)及產業(yè)化經(jīng)驗，取得了客戶驗證、批量生產、正式訂單的依次突破，以領先的產品優(yōu)勢，成為了國內首家為12英寸主流芯片制造廠批量供應半導體離子注入機的制造商，并率先應用在28nm成熟制程產線，進一步鞏固了凱世通在國內離子注入行業(yè)領域內的領先優(yōu)勢地位。
第二駕馬車，借鐠芯展開收購，布局半導體設備零部件。
目前，國內企業(yè)在7大種類的半導體設備方面都有布局，但往上游穿透到零部件層面，仍然有許多關鍵零部件受制于人。這些子行業(yè)往往市場規(guī)模不大，但技術門檻頗高，非多年技術積累不能入，國內在這方面還有很多功課需要補，萬業(yè)就瞄準了這一領域，努力解決“卡脖子”問題。
2020年底，萬業(yè)以旗下浙江鐠芯和鐠芯控股為主體，以3.98億美元收購Compart Systems Pte.Ltd公司100%股權，這是近年來該領域規(guī)模最大的中資跨境并購交易案。
這家企業(yè)是全球半導體零部件領域的頭部企業(yè)，也是全球極少數(shù)可完成流量控制領域零組件精密加工全部環(huán)節(jié)的公司之一。收購后，相關產品成功打入國內半導體設備公司供應鏈。
2021年，浙江鐠芯在海寧投資建設Compart制造基地和研發(fā)中心，總投資30億元，項目投產后，每年可實現(xiàn)營收約15億元。目前，半導體設備零部件領域整體國產化率僅為10%-30%，尤其在Compart相關的流量控制領域，之前的國產化率幾乎為零，這個項目落成后就可有效填補這個領域的空白。
值得關注的是，近期國家大基金擬出手對浙江鐠芯進行增資3.5億元，這亦是大基金首次在半導體零部件產業(yè)方面的布局，無疑是對該領域重視的體現(xiàn)。該筆增資完成后，有利于進一步優(yōu)化浙江鐠芯的資金實力，整合各方優(yōu)勢資源，加快推動Compart Systems產能提升，深化與國內半導體設備企業(yè)的產業(yè)協(xié)同，從而加速國產半導體零部件領域的突破與發(fā)展。
第三駕馬車，攜手寧波芯恩成立嘉芯半導體。
2021年4月29日，萬業(yè)企業(yè)聯(lián)合張汝京的芯恩半導體設立子公司嘉芯半導體，作為第一大股東持股80%，該項目總投資達20億元?？梢灶A見的是，功率器件、MEMS、電源管理芯片等特色工藝應用的快速增長推動了8英寸晶圓需求爆發(fā)，因此嘉芯將先后布局8寸設備與12寸設備市場，有望為當下主流成熟制程提供高性能的產品，涵蓋刻蝕設備、薄膜設備、快速熱處理及退火、薄膜沉積、清洗機等領域的多種產品。
自去年成立后，嘉芯已快速實現(xiàn)營業(yè)收入，預計未來達產后可形成一年供應2450臺/套集成電路新設備和50臺/套再制造裝備。同時，疊加其原有的凱世通離子注入機業(yè)務，萬業(yè)企業(yè)打造的“1+N”全領域前道設備平臺化效應進一步凸顯。
三駕馬車齊頭并進，萬業(yè)企業(yè)幾乎可以覆蓋芯片設備中除了光刻環(huán)節(jié)以外的所有核心設備。
04、尾聲
在中國歷史上，對于位居蜀地的政權來說，出關中、定中原、大一統(tǒng)，是比登天還難的夢想。從古至今，除了劉邦，再沒有一個歷史人物能夠達成這一成就。
中國芯片設備的成長史，就是一部“出關中”的歷史，很幸運，但也有歷史的必然性。
總結起來，無非是天時、地利、人和三條經(jīng)驗。
所謂天時，2018年中美貿易摩擦加劇以來，美國從半導體行業(yè)進行制裁，能夠輕易拿捏中國國內產業(yè)鏈的命門，這深深刺痛了整個行業(yè)乃至終端應用公司，國產替代的愿望從未如此迫切，隨之而來的是資本的涌入，具備技術實力的優(yōu)質公司、優(yōu)質項目成為競相爭投的搶手貨，芯片設備業(yè)也在熱潮涌動中快速發(fā)展。
所謂地利，上世紀末以來，芯片生產大規(guī)模向東亞地區(qū)轉移，誕生了臺積電和三星兩大代工巨頭，芯片制造對生產設備的旺盛需求，正是尹志堯尋找的沃土，也是國產設備公司得以立足與壯大的基礎。
所謂人和，尖端技術的研發(fā)從來離不開富于創(chuàng)新精神和奮斗精神的參與者，無論他們是以本土科研人才基地為基本盤；還是從海外歸來，深耕行業(yè)多年；抑或是慧眼獨具，深諳“中國智造”之關鍵。重視技術、推崇技術、鉆研技術的人才始終是公司的核心競爭力。
天時地利人和齊備，行業(yè)發(fā)展提速，縱使前方仍有千道萬道技術難關阻隔，突出重圍直下中原指日可待。
作者：吳詩凡、易俊江
編輯：楊健楷
