唯一打破ASML光刻機雙工臺技術(shù)壟斷:華卓精科擬登陸科創(chuàng)板
近年來,隨著國家的大力支持以及國內(nèi)市場需求的快速增長,國產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,而在關(guān)鍵的國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域也有了不小的進步。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201911/407315.htm比如在硅刻蝕機領(lǐng)域,北方華創(chuàng)實現(xiàn)了14nm設(shè)備的突破,同時也在去年實現(xiàn)了適用于8英寸晶圓的金屬刻蝕機的研發(fā)和生產(chǎn)。已經(jīng)登錄科創(chuàng)板的中微半導(dǎo)體自主研發(fā)的5nm等離子體刻蝕機經(jīng)臺積電驗證,性能優(yōu)良,將用于全球首條5nm制程生產(chǎn)線。
但是在晶圓制造環(huán)節(jié)更為關(guān)鍵的光刻機領(lǐng)域,卻仍與國外有著巨大的差距。
目前荷蘭的ASML是全球最大的光刻機制造商,占據(jù)了全球光刻機市場(按銷售計)的近90%的市場份額,尤其是在高端的極紫外光(EUV)領(lǐng)域,ASML處于完全壟斷地位,其一臺EUV光刻機售價高達1億歐元,而EUV光刻機是實現(xiàn)5nm甚至是更為先進的制程工藝的關(guān)鍵。
近日,北京證監(jiān)局披露了“北京華卓精科科技股份有限公司”(以下簡稱“華卓精科”)的第三期輔導(dǎo)工作報告,該公司擬登陸科創(chuàng)板。
根據(jù)華卓精科官網(wǎng)顯示,其生產(chǎn)的光刻機雙工件臺,打破了ASML公司在光刻機工件臺上的技術(shù)上的壟斷,成為世界上第二家掌握雙工件臺核心技術(shù)的公司。
雙工件臺:光刻機兩大核心技術(shù)之一
光刻機是制造大規(guī)模集成電路的核心裝備。為將設(shè)計圖形制作到硅片上,并在一顆芯片上集成數(shù)十億、甚至上百億的晶體管,光刻機需達到十幾納米甚至幾納米的更高的圖像分辨率。
光刻機性能的兩大核心部件:一個是EUV曝光系統(tǒng),另一個是雙工件臺。
在EUV曝光系統(tǒng)方面,中國目前還比較落后,主要是中科院長春光機所在研究。2002年,就研制國內(nèi)第一套EUV光刻原理裝置,實現(xiàn)了EUV光刻的原理性貫通。
2008年國家極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝科技重大專項將EUV光刻技術(shù)列為32-22nm裝備技術(shù)前瞻性研究 重要攻關(guān)任務(wù)。長春光機所作為牽頭單位承擔起了極紫外光刻關(guān)鍵技術(shù)研究項目研究工作。
歷經(jīng)八年的艱苦奮戰(zhàn),2017年,長春光機所的32nm線寬的EUV光刻曝光系統(tǒng)于通過了重大專項項目組專家的驗收。
雖然該EUV光刻曝光系統(tǒng)與國際先進水平仍有不小的差距,但是從國產(chǎn)化角度來看,可以說是一個重大突破。
光刻機另一大核心部件之一的工件臺,在高速運動下需達到2nm(相當于頭發(fā)絲直徑的三萬分之一)的運動精度,它的定位精度直接影響了 光刻出來的硅片的質(zhì)量。
這也奠定了光刻機超精密工件臺技術(shù)在超精密機械制造與控制領(lǐng)域的最尖端地位,被稱為超精密技術(shù)皇冠上的明珠。
在2000年前,光刻設(shè)備只有一個工件臺,晶圓片的對準與蝕刻流程都在上面完成。
直到2001年,ASML推出了Twinscan雙工件臺系統(tǒng),使得光刻機能在一個工件臺進行曝光晶圓片,同時在另外一個工作臺進行預(yù)對準工作,并在第一時間得到結(jié)果反饋,生產(chǎn)效率提高大約35%,精度提高10%以上。
隨近年來技術(shù)的持續(xù)改進,雙工件臺的效率得到了持續(xù)的提升。
有資料顯示,目前單工件臺的光刻機的生產(chǎn)速度只有可憐的每小時80片,而雙工件臺,它的生產(chǎn)速度則可以高達每小時270片~300片。
雖然,相比單工件臺系統(tǒng)來說,雙工件臺系統(tǒng)雖然僅是加一個工件臺,但技術(shù)難度卻不容小覷,對工件臺轉(zhuǎn)移速度和精度有非常高的要求。
此前僅有荷蘭ASML一家壟斷,直到2016年,才被中國打破。
打破ASML壟斷,國產(chǎn)雙工件臺系統(tǒng)誕生
2016年4月28日,由清華大學機械工程系朱煜教授擔任負責人的研發(fā)團隊歷經(jīng)5年時間研發(fā)的光刻機雙工件臺系統(tǒng)樣機成功通過了國家科技重大專項“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”(簡稱02專項)實施管理辦公室的項目驗收。
▲光刻機雙工件臺樣機(圖片來源:清華大學)
根據(jù)當時的報道顯示,圍繞雙工件臺系統(tǒng)的研發(fā),該項目組“完成專利申請231項(其中國際發(fā)明專利41項),已獲得授權(quán)122項;培養(yǎng)了一支近200人的研發(fā)團隊,建立了高水平研發(fā)平臺,為后續(xù)產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化打下了堅實的基礎(chǔ)?!?/p>
而此次準備在科創(chuàng)板上市的華卓精科的團隊正是清華大學機械工程系朱煜教授領(lǐng)導(dǎo)的光刻機雙工件臺系統(tǒng)研究團隊。
根據(jù)華卓精科官網(wǎng)資料顯示,公司成立時間為2012年5月9日,由清華IC裝備團隊在清華大學及其下屬“北京-清華工業(yè)技術(shù)研究院”和02專項的支持下創(chuàng)立,是一家肩負著專項重大科研成果產(chǎn)業(yè)化重任的高新技術(shù)企業(yè)。
公司建立初衷在于將清華大學在02專項中積累的高端壟斷技術(shù)落地產(chǎn)業(yè)化,通過“技術(shù)輻射&下行”的方式,面向國內(nèi)市場提供產(chǎn)業(yè)界急需的高端零部件、子系統(tǒng)類產(chǎn)品。華卓精科主要從事半導(dǎo)體制造裝備及其關(guān)鍵零部件研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售與技術(shù)服務(wù)。
主營產(chǎn)品包含光刻機雙工件臺以及衍生產(chǎn)品——超精密運動定位平臺和高性能主動隔振系統(tǒng),同時研發(fā)生產(chǎn)更高技術(shù)難度的產(chǎn)品,如IGBT激光快速退火設(shè)備、靜電卡盤、模塊化磁浮運動平臺等高技術(shù)產(chǎn)品。
華卓精科官網(wǎng)顯示,其生產(chǎn)的光刻機雙工件臺主要應(yīng)用于65nm及以下節(jié)點的ArF干式、浸沒式步進掃描光刻機、KrF步進掃描光刻機,單臺系列產(chǎn)品應(yīng)用于i線、g線步進掃描光刻機及封裝光刻機等。
華卓精科表示,其生產(chǎn)的光刻機雙工件臺,打破了ASML公司在光刻機工件臺上的技術(shù)上的壟斷,成為世界上第二家掌握雙工件臺核心技術(shù)的公司。
根據(jù)公司2017年年報,華卓精科主要客戶為上海微電子裝備(集團)股份有限公司、浙江啟爾機電技術(shù)有限公司、上海集成電路研發(fā)中心有限公司、中國科學院光電研究院等。
從新三板退市,轉(zhuǎn)戰(zhàn)科創(chuàng)板
為了推動公司的資本化運作,2015年12月11日,華卓精科834733.OC在新三板掛牌上市。
當時的資料顯示,自公司成立至2014年12月31日,華卓精科營業(yè)收入僅為1106.958932萬元,凈利潤36.414245萬元,公司總資產(chǎn)4347.217138萬元,凈資產(chǎn)863.952303萬元。
近幾年,隨著國產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,華卓精科的營收及利潤呈持續(xù)快速增長態(tài)勢。
財報顯示,華卓精科2017年營業(yè)收入為5410.22萬元,較上年同期增長14.8%;歸屬于掛牌公司股東的凈利潤為1230.09萬元,較上年同期增長70.17%;
2018年半年報顯示,截至2018年6月30日,華卓精科實現(xiàn)營收3193.03萬元,較去年同期增長44.53%;歸屬于掛牌公司股東的凈利潤為683.66萬元,較去年同期下滑10.34%。而凈利潤減少的主要原因是2018年公司加大研發(fā)投入,自主研發(fā)支出比上年同期增長374萬元,費用化后導(dǎo)致凈利潤減少。
由于新三板缺乏流動性,同時,隨著更為具吸引力的科創(chuàng)板的政策的出臺,華卓精科也開始計劃轉(zhuǎn)戰(zhàn)科創(chuàng)板。2019年2月13日起,華卓精科終止在新三板掛牌,退市前市值為22.5億元。
值得注意的是,在新三板退市之前,2018年,華卓精科在10月進行了一輪8700萬人民幣的戰(zhàn)略融資,引入了中國國際金融股份有限公司、紅星美凱龍、渾璞投資基金作為股東。11月,紅星美凱龍及渾璞投資基金又參與了華卓精科的價值7587.50萬元人民幣的定向增發(fā)。
而根據(jù)公告,增發(fā)募集的7587.50萬元資金,主要用于公司半導(dǎo)體裝備關(guān)鍵零部件研發(fā)制造項目、補充流動資金、償還銀行貸款、購買土地使用權(quán)。不過,在外界看來,華卓精科接連的兩次融資似乎也是在為上科創(chuàng)板做準備。
清華朱煜教授為第一大股東
根據(jù)天眼查顯示,作為華卓精科的創(chuàng)始人兼董事——現(xiàn)任清華大學機械系機電所所長朱煜教授目前是華卓精科的控股股東,持股比例為37.77%。
▲朱煜教授
此外華卓精科第四大股東——北京艾西眾創(chuàng)科技發(fā)展中心(有限合伙)(員工持股平臺,持股華卓精科5.82%)的第一大股東也是朱煜,持股15.71%。
此外,在前十大股東當中,公司董事長吳勇持股2.87%、董事徐登峰持股2.96%、董事張鳴持股3.95%、董事楊開明持股3.47%。
值得注意的是,根據(jù)華卓精科2018年的半年報,朱煜與徐登峰、張鳴、楊開明、尹文生、胡金春、穆海華、成榮等 7 位自然人股東共同簽署了《一致行動協(xié)議》。
也就是說,朱煜實際上可能控制著華卓精科60%以上的股權(quán)。
小結(jié):
從以上的介紹,我們不難看出,華卓精科確實在光刻機雙工件臺技術(shù)上擁有著自己核心的優(yōu)勢。但是,從市場的角度來看,光刻機雙工件臺的客戶主要還是光刻機整機廠商。
目前近90%的光刻機市場都被ASML所占據(jù),雖然國內(nèi)也有上海微電子、中電科四十五所、中電科四十八所等廠商和研究機構(gòu)進行光刻機的研發(fā),上海微電子還研發(fā)出了中端的投影式光刻機,但它們在整個光刻機市場的出貨和影響非常的小,這也使得華卓精科雖然看上去營收和利潤增長很快,但是實際的營收和凈利潤規(guī)模卻很小,一年的營收可能還不如ASML一臺EUV光刻機的銷售額的1/10高。
不過,即便如此,華卓精科在光刻機雙工件臺技術(shù)上的突破,也為我國自主研發(fā)65nm至28nm 雙工件干臺式及浸沒式光刻機奠定了基礎(chǔ),其戰(zhàn)略意義遠高于其所帶來的營收及利潤。
而且,我們也應(yīng)該用發(fā)展的眼光來看問題,隨著國產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的加速,國內(nèi)對于光刻機的需求也在快速增長,根據(jù)預(yù)計2019、2020 年我國光刻機市場空間約為37.68 億美元、51.12 億美元。而在國產(chǎn)替代的大趨勢之下,國產(chǎn)光刻機產(chǎn)業(yè)有望迎來高速發(fā)展。
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