華為事件告訴我們:芯片光有自研能力不行,還得有自造能力。
道理很簡單,再優秀的芯片設計公司,如果設計出來的芯片沒有人進行生產製造,也會淪為一家圖紙公司。
芯片製造,設備關鍵有兩個,一個是光刻機,一個是刻蝕機。
刻蝕機方面,中微半導體的國產5nm的刻蝕機已經獲得了台積電的認可,毫無疑問在刻蝕機領域中國已經走到了世界前列。
然而,在光刻機領域,目前全球的光刻機被ASML、尼康和佳能完全壟斷,三者合計市場佔有率高達99%,高端EUV光刻機市場ASML一家獨大,市場佔有率高達100%。
今年以來,A股市場熱炒的“光刻概念股”,其實大多數還是主要在炒光刻膠,算不上真正的光刻機概念。
不過,近日,有一家公司向上交所遞交了招股説明書,準備登陸科創板上市,它,打破了國際巨頭ASML的壟斷,被譽為“中國最硬的科技企業”
這家公司就是:華卓精科!
一、打破ASML壟斷 國產光刻機“第一股”來了
一台EUV光刻機,有超過十萬個零件、四萬個螺栓、三千條電線、兩公里長的軟管等零部件,重量高達18萬公斤,需要40個貨櫃、20輛卡車、3駕貨運飛機才能完成運輸。
在ASML光刻機的核心組件當中,激光光源是由美國的Cymer公司提供,工作台是由ASML TSMC提供、物鏡組是德國的蔡司公司提供、光學組件是德國Berliner Glas公司提供、零部件是由日本的Kyocera……
可以説一台光刻機是彙集了全球各個國家最為頂尖的工藝,是全球工藝的集大成者。
不過,因為受到《瓦森納協議》的影響,國外製造光刻機的先進科技都對我國實施技術管制,這也就意味着我們國產的光刻機無法像ASML一樣通過全球合作來實現,每一個零部件都必須依靠本土光刻機組件和配套產業鏈來完成,每個組件都得國產,難度之大,可以想象。
雖然一台光刻機的零部件超過10萬個,但是難度最大的存在於三個地方:激光光源、曝光系統和工件台,只要這三個核心難點解決了,國產光刻機也就指日可待了。
對於這三個核心難點,日本尼康株式會社的社長來我國訪問時曾説過一句話:“光刻機光學系統雖然很難,我相信你們能夠研製出來,但(雙)工件台恐怕就拿不下來了,因為這個系統太複雜了”。
工件台,光刻機的核心組件之一,一般要求在高速運動的情況下需要達到2nm的運動精度,2000年之前,光刻設備只有一個工作台,2001年ASML公司推出了雙工件台技術,大大的提升了生產效率和精準率,ASML也成為了去全球唯一一個掌握該技術的公司。
不過,ASML築起的技術銅牆鐵壁正在被中國的公司一個個擊破。
2016年4月份,由清華大學牽頭的02專項“光刻機雙工件台系統樣機研發”項目成功通過驗收,預示着國內的雙工件台系統已經打破了ASML的壟斷。
雙工件台技術背後的企業就是華卓精科,根據公司的招股説明書,目前公司的雙工件台已經給光刻機的整機廠商上海微電子進行供貨。
這一次華卓精科提交上市申請,如果最終獲批,也將成為A股光刻機概念“第一股”。
二、技術有短板 市場有不足 戰略意義大於市場意義
華卓精科的雙工件台技術雖然打破了ASML的壟斷,實現了從0到1的突破,但是與國外的先進技術還有一些差距。
這一點,我們可以從公司的招股説明書的措辭上看出,根據公司的招股説明書,公司的光刻機雙工件台產品的技術性能描述上使用的是:接近國際同類設備水平,接近跟達到其實是兩碼事。
目前公司的雙台系列產品主要應用於65nm及以下節點的ArF乾式、浸沒式步進掃描光刻機,而國際先進水平的雙台技術已經運用於7nm,甚至5nm光刻機的生產製造。
除此之外,我們注意到,公司在最近三年的營業收入分別為5410.22萬元、8570.92 萬元、12096.58 萬元,年複合增長率接近50%,但是作為公司的拳頭產品,光刻機雙工件台的營業收入卻分別為1521.37萬、795萬、0萬元,呈現出明顯的下降趨勢。
背後的原因其實也很好理解,因為公司雙工件台的主要客户還是光刻機整機生產廠商,而目前全球99%的光刻機市場份額都被ASML、尼康和佳能這三家巨頭所佔據,公司的客户還是依賴於上海微電子。
這跟ASML是不一樣,ASML的產品“一台難求”,技術推動市場,市場又不斷地反哺技術,形成一個良性的正反饋。
華卓精科未來雙工件台收入的提升,一個是依賴於自身技術的持續升級,還有一個就是依賴於上海微電子產能的釋放,更重要的是要打造市場和技術升級的正向循環。
不過,從短期來看,公司市場和技術的正向循環的短板問題不大。
因為當前正處於國家對於集成電路行業的大力扶持階段,投資都是撒胡椒麪式的,相應的我們注意到,在過去三年,公司收到的政府補助分別高達6836.83萬、1.39億、3.21億元,年複合增長率超過100%。
只要政府的補助不停,公司未來的技術研發就有了可靠的資金保障,也彌補了市場不足所帶來的收入下滑風險,畢竟對於當下來説,公司的戰略意義要大於其市場意義。
三、未來的國產光刻機究竟看誰?
今年以來我國的芯片行業所面臨的困難,其實就跟這場新冠疫情一樣,不能只依賴於一家公司,而是要全國的相關企業都得通力合作。
現如今,在國產光刻機這個領域除了華卓精科之外,我們已經看到了其他一些好的苗頭:
上海微電子,光刻機整機制造,公司自研的600系列光刻機已經實現了90nm的量產,預計在2021年到2022年交付第一台28nm工藝的沉浸式國產光刻機。
北京科益虹源,光刻機光源製造,公司是中科院旗下的子公司,也是中國唯一、世界第三家高能準分子激光器研發製造企業,目前已完成6khz、60w光刻機光源的製造,該光源即為現階段主流ArF光刻機光源,上海微電子即將交付的28nm光刻機部分光源就是由科益虹源提供。
國科精密,光學系統和物鏡系統供應商,目前公司研發的Epolith A075型曝光光學系統,是我國首套具有全部知識產權的90nm節點光刻機曝光光學系統。在這個賽道當中還有國望光學,也是給光刻機提供物鏡組的。
啓爾機電,國產光刻機浸液系統提供商,公司前身為浙江大學流體動力與機電系統國家重點實驗室的科研團隊,主要產品為沉浸式光刻機四大核心部件之一的浸液系統,目前研發進度僅次於荷蘭ASML及日本Nikon。
……
一個國家在一個領域達到世界領先已經很難能可貴了,現在我們所面臨的挑戰是必須在各個領域都得達到世界領先水平,很顯然,這是一場長征!