混戰(zhàn)“三體局”！半導(dǎo)體零部件開啟狂飆之路

近日，外媒稱荷蘭、日本與美國達(dá)成對中國限制出口光刻機(jī)的協(xié)議。具體制裁細(xì)節(jié)如何尚未可知，但卡脖子的手無疑是越收越緊，這一回聚光燈照向了光刻機(jī)設(shè)備。

相比光刻機(jī)這一“半導(dǎo)體工業(yè)皇冠上的明珠”，半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈上的精密零部件討論度并不高。實際上，零部件的性能和質(zhì)量直接決定著半導(dǎo)體設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性，是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的基石。

在全球半導(dǎo)體設(shè)備零部件市場長期被美國、日本等國際巨頭壟斷的背景下，國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備零部件力量的成長壯大，成為絕地反擊的關(guān)鍵之一。

2022年10月10日，半導(dǎo)體設(shè)備零部件廠商富創(chuàng)精密成功登陸科創(chuàng)板，這一業(yè)內(nèi)有名的國家專精特新“小巨人”，又邁向了新的發(fā)展階段。

重壓之下，國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備零部件廠商是如何成長的？中美科技戰(zhàn)的硝煙下，零部件的國產(chǎn)化之路怎樣鋪設(shè)？本文將透過富創(chuàng)精密的奮斗歷程，分以下三部分進(jìn)行闡述：

1.篳路藍(lán)縷，以啟山林

2.產(chǎn)業(yè)鏈的“三體”局

3.零部件的“狂飆”路

篳路藍(lán)縷，以啟山林

富創(chuàng)精密的誕生與成長，離不開創(chuàng)始人鄭廣文。

1966年出生，畢業(yè)于吉林工業(yè)大學(xué)技術(shù)經(jīng)濟(jì)專業(yè)（現(xiàn)已并入吉林大學(xué)）的鄭廣文，是那個年代少有的大學(xué)生。

畢業(yè)后，鄭廣文被分配到遼寧省汽車貿(mào)易集團(tuán)，一干就是七年。旁人看來他是捧上了國企的鐵飯碗，于鄭廣文而言，這段經(jīng)歷則為他積累了企業(yè)管理經(jīng)驗和汽車貿(mào)易行業(yè)人脈，是創(chuàng)業(yè)的地基。

到了“改革春風(fēng)吹滿地”的90年代，鄭廣文丟掉了鐵飯碗，創(chuàng)辦了一家名為“遼寧汽車物資銷售中心”的企業(yè)，抓住了這片競爭相對小的藍(lán)海市場，沒過幾年便發(fā)展到三家汽車4S店，在沈陽汽車市場嶄露頭角。

2003年，中科院沈陽自動化研究所旗下的沈陽先進(jìn)開放了投資入口，鄭廣文看準(zhǔn)時機(jī)，重金入股了沈陽先進(jìn)，邁出了走向制造業(yè)的第一步。

2008年，鄭廣文通過沈陽先進(jìn)投資創(chuàng)辦了沈陽富創(chuàng)精密設(shè)備有限公司。由此，富創(chuàng)精密的前身誕生，鄭廣文開始了自己的第二次創(chuàng)業(yè)，一頭扎進(jìn)了高端精密制造領(lǐng)域。

在多家汽車4S店日進(jìn)斗金、第一次創(chuàng)業(yè)就賺得盆滿缽滿之時，鄭廣文為什么會做出這樣的選擇呢？

在回憶兩次創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷時，鄭廣文說，“當(dāng)時中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不像今天這么欣欣向榮，投身半導(dǎo)體純粹是工科生的情懷，骨子里覺得做制造業(yè)才踏實”。

這份踏實感，讓鄭廣文帶領(lǐng)團(tuán)隊在半導(dǎo)體設(shè)備精密零部件領(lǐng)域沉淀了十余年，將富創(chuàng)精密鍛造成了如今國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備零部件的中流砥柱之一。

從汽車經(jīng)銷到半導(dǎo)體制造，這中間的技術(shù)跨度與市場鴻溝，富創(chuàng)精密是怎樣飛越的呢？這可以歸結(jié)為三點：天時、地利、人和。

天時：富創(chuàng)精密是在國家02專項支持下成長起來的。

“02專項”全稱是“極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝”國家科技重大專項，啟動于“十二五規(guī)劃”期間，在同期啟動的16個重大專項中位列第二位，其重點是對22-45nm芯片制造設(shè)備進(jìn)行研發(fā)突破。

可以說，“02專項”代表著我國芯片自主研發(fā)的頂尖實力，是對抗卡住我國成熟制程芯片制造脖子的手的重要力量。

富創(chuàng)精密于2011年和2014年分別牽頭承接了兩期02專項項目，共計立項6.5億。

2011年，在“IC設(shè)備關(guān)鍵零部件集成制造技術(shù)與加工平臺”項目中，富創(chuàng)精密解決了包括光刻機(jī)中的光刻主機(jī)板、微動框架等制造技術(shù)。同年，公司向應(yīng)用材料交付了首款精密零部件產(chǎn)品，成為其合格供應(yīng)商。

2014年，富創(chuàng)精密承接了“基于焊接和表面涂覆技術(shù)的大型鋁件制造技術(shù)開發(fā)”項目。依托項目成果，公司的精密零部件焊接及表面處理特種工藝技術(shù)實現(xiàn)了與國際接軌，并快速推進(jìn)了針對22nm以下的大型鋁合金零部件超強(qiáng)耐腐蝕、特種焊接技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

在第二次承接“02 重大專項”期間，富創(chuàng)精密成為了應(yīng)用材料的戰(zhàn)略供應(yīng)商，東京電子、VAT等國際知名企業(yè)的供應(yīng)商，并為北方華創(chuàng)、中科信裝備、拓荊科技等國內(nèi)知名半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)提供精密零部件的研發(fā)及量產(chǎn)配套服務(wù)。

富創(chuàng)精密用近十年的時間完成了兩期02重大專項，彌補(bǔ)了國產(chǎn)零部件制造的短板。同時，02專項技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化也支撐著公司業(yè)務(wù)的快速擴(kuò)大。02專項的基礎(chǔ)研發(fā)技術(shù)不斷應(yīng)用在更多產(chǎn)品上，其產(chǎn)品服務(wù)也迅速為海內(nèi)外場所認(rèn)可。

地利：高端制造業(yè)是沈陽的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。

沈陽是我國重要的以裝備制造業(yè)為主的重工業(yè)基地，IC裝備產(chǎn)業(yè)綜合實力位列全國三甲。同時，沈陽還是東北地區(qū)本科高等院校數(shù)量最多的城市。

富創(chuàng)精密創(chuàng)立之初，有著沈陽集成電路產(chǎn)業(yè)園國家級孵化器的推動，沈陽豐厚的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與人才儲備，也為公司深耕零部件這一新興產(chǎn)業(yè)提供了有力的支撐。

人和：富創(chuàng)精密搭上了業(yè)內(nèi)巨頭的順風(fēng)車。

這就要說到富創(chuàng)精密與應(yīng)用材料的不解之緣了。一個初出茅廬的國產(chǎn)零部件廠商，是如何得到國際設(shè)備巨頭應(yīng)用材料的支持培養(yǎng)的呢？

產(chǎn)業(yè)鏈的“三體”局

1967年，應(yīng)用材料（AMAT）成立，專注于半導(dǎo)體設(shè)備制造，一路高歌猛進(jìn)。1972年在納斯達(dá)克上市，1992年成為世界上第一大的半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)，并將這一頭銜保持至今。

要問設(shè)備巨頭是怎樣煉成的，應(yīng)用材料的發(fā)展史會給出兩個答案：

一是緊跟市場，轉(zhuǎn)移產(chǎn)業(yè)。

20世紀(jì)70年代后，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能中心開始變化，由美國先后向亞太地區(qū)的日本、韓國及中國臺灣轉(zhuǎn)移。應(yīng)用材料在部署全球化戰(zhàn)略時，也先后在日韓和中國臺灣設(shè)立子公司或辦事處。

二是最大化集成產(chǎn)業(yè)鏈力量。

半導(dǎo)體行業(yè)的高技術(shù)門檻和研發(fā)投入，驅(qū)動著產(chǎn)業(yè)整合成為巨頭們降低研發(fā)風(fēng)險和產(chǎn)品成本的首選。

作為設(shè)備龍頭，應(yīng)用材料要向下游大量的晶圓廠交付產(chǎn)品。這么多的訂單，再大的公司也沒法獨立完成。

因此，應(yīng)用材料的設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈上，匯聚著成千上百家零部件廠商。應(yīng)用材料向通過其驗證的零部件廠商采購各種零部件，再進(jìn)行裝配整合，將完整的設(shè)備成品提供給晶圓廠。

占據(jù)了大部分市場份額后，為了保持業(yè)績高增長，應(yīng)用材料從1997年開始進(jìn)行大量的并購活動與合作整合，向外尋找新的支持力量。

時間來到2008年，那一年的金融危機(jī)引發(fā)了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的大衰退，國際主流廠商大多陷入虧損，或裁員或減薪。

彼時，中國的電子產(chǎn)品制造商所消費的半導(dǎo)體首次超過了全球產(chǎn)量的三分之一，半導(dǎo)體產(chǎn)能正在向中國轉(zhuǎn)移，大量的初創(chuàng)企業(yè)誕生，富創(chuàng)精密就是其中之一。

應(yīng)用材料便在這時開始尋找可發(fā)展的中國設(shè)備零部件供應(yīng)商，以期降低自身的采購成本，提高利潤率。

富創(chuàng)精密就是抓住了這個窗口期，爭取到了與巨人同行的機(jī)會。

鄭廣文曾談到公司成立之初的“數(shù)一數(shù)二戰(zhàn)略”：剛開始做小零件的公司，說要成為世界數(shù)一數(shù)二的企業(yè)是笑談，所以富創(chuàng)精密只給世界上數(shù)一數(shù)二的企業(yè)做配套，與之一起成長。

2011年，通過曾在應(yīng)用材料工作的海外專家引薦，富創(chuàng)精密接觸到了應(yīng)用材料并接受了考察，隨后被列入了應(yīng)用材料的重點培育供應(yīng)商名單。

在應(yīng)用材料的指導(dǎo)下，富創(chuàng)精密從技術(shù)門檻較低的結(jié)構(gòu)零部件做起，陸續(xù)完成更高級別的體系認(rèn)證、工藝認(rèn)證、產(chǎn)品認(rèn)證，隨后承接了工藝零部件的批量業(yè)務(wù)，又在近幾年將品類拓展到模組產(chǎn)品、氣體管路產(chǎn)品等。

有了貴人加持，富創(chuàng)精密的業(yè)務(wù)品類和質(zhì)量體系不斷累積完善，也有機(jī)會接觸到應(yīng)用材料更先進(jìn)的制程，如7納米、5納米等，這對于其技術(shù)研發(fā)起到了前瞻性的引領(lǐng)作用。

如今富創(chuàng)精密能夠量產(chǎn)應(yīng)用于7納米制程設(shè)備的精密零部件，離不開應(yīng)用材料的培養(yǎng)。

富創(chuàng)精密與應(yīng)用材料的例子，只是半導(dǎo)體制造“三體”格局的冰山一角。

晶圓廠、設(shè)備廠與零部件廠，是半導(dǎo)體制造這一環(huán)節(jié)中的三個關(guān)鍵角色。

晶圓廠作為下游買方，要對設(shè)備進(jìn)行驗證和篩選，其提供的訂單也驅(qū)動著設(shè)備廠的生產(chǎn)銷售。

同理，設(shè)備廠也是零部件廠商的買方。當(dāng)前制造業(yè)全球化分工高度精細(xì)，大部分半導(dǎo)體設(shè)備廠商都會通過進(jìn)口零部件來完成產(chǎn)品的生產(chǎn)。

聽上去是很簡單的線性關(guān)系？

然而，如《三體Ⅰ》中寫道，“三體是一個混沌系統(tǒng)，會將微小的擾動無限放大”。在國際貿(mào)易地緣沖突之下，合作互惠、共同成長的動態(tài)平衡被打亂，整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始出現(xiàn)垂直整合趨勢。

中美科技戰(zhàn)打響后，國內(nèi)晶圓廠采購進(jìn)口設(shè)備受到了限制，再精妙的設(shè)計圖紙也是巧婦難為的無米之炊。

而另一邊，國內(nèi)的設(shè)備廠實力還不夠強(qiáng)大，尚在薄利多銷的成長期。當(dāng)關(guān)鍵零部件被卡了脖子，一時間造出能用的設(shè)備都成了難題。

一方面是自身供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性，一方面是產(chǎn)品銷售的利潤空間，雙重因素的催化下，一些國內(nèi)設(shè)備廠開始逐步培育國內(nèi)其他行業(yè)的加工商，或自己投身半導(dǎo)體設(shè)備精密零部件加工，以期實現(xiàn)“零部件自由”。

為長江存儲、華虹集團(tuán)等晶圓廠供應(yīng)CMP設(shè)備的華海清科，是半導(dǎo)體國產(chǎn)替代的新星，也面臨著行業(yè)降本增效的痛點。由于核心零部件依賴進(jìn)口，公司生產(chǎn)成本居高不下，毛利率不到30%。

對此，華海清科披露，正在通過開發(fā)第二供應(yīng)商及更換零部件選型等方式，獲得更高性價比的原材料。

無獨有偶，萬業(yè)企業(yè)于2018年收購凱世通，橫向切入半導(dǎo)體設(shè)備賽道，隨后便在2020年收購Compart Systems，縱向拓展了零部件業(yè)務(wù)。

當(dāng)設(shè)備廠開始通過并購或自研供應(yīng)零部件時，其與零部件廠商的競爭關(guān)系就產(chǎn)生了。晶圓廠作為設(shè)備的最終使用者，會在二者的零部件之間進(jìn)行驗證選擇，零部件廠商就有了被替代的風(fēng)險。

不甘于做設(shè)備廠的附庸，一些零部件廠商也不再局限于機(jī)械加工，開始嘗試整合資源，提供整套設(shè)備服務(wù)。

在三體星系中，風(fēng)和日麗的“恒紀(jì)元”極其短暫，沖突與碰撞的“亂紀(jì)元”才是常態(tài)。晶圓廠的產(chǎn)能提升急需充足的合格設(shè)備，而設(shè)備廠與零部件廠商各自謀求攻占對方的領(lǐng)地，彼此相斥。

在混亂的產(chǎn)業(yè)格局下，國產(chǎn)零部件應(yīng)該如何求得生存與發(fā)展？

零部件的“狂飆”路

在《狂飆》中，高啟強(qiáng)上位初期經(jīng)常捧著《孫子兵法》看，其中一句話對他產(chǎn)生了很大影響：“歸師勿遏，圍師遺闕，窮寇勿迫?！?/p>

放到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的語境中，這句話可以理解為，當(dāng)封鎖和制裁到了極端，就必然會遭到對方的反噬。

國產(chǎn)零部件，就是這樣被逼上了一條“狂飆”之路。

原因之一是零部件行業(yè)的內(nèi)生因素。

由于零部件細(xì)分品類的高度碎片化，且不同零部件之間存在著一定的差異性和技術(shù)壁壘，半導(dǎo)體設(shè)備零部件市場沒有出現(xiàn)一家獨大的局面，企業(yè)集中度不高。

因此，國內(nèi)零部件廠商呈現(xiàn)規(guī)模小、數(shù)量多、產(chǎn)品利潤薄的窘境，細(xì)分領(lǐng)域的新產(chǎn)品新技術(shù)的研發(fā)投入無法與海外龍頭相比。

二是中美科技戰(zhàn)的外在因素。

目前國產(chǎn)設(shè)備大多先采用技術(shù)成熟的進(jìn)口零部件，再逐步用設(shè)備、打磨設(shè)備，替換上低成本的國產(chǎn)零部件。

在這個打磨的過程中，技術(shù)隊伍需要不斷修改設(shè)計和參數(shù)，深入研究原理性問題，從而擺脫外協(xié)，提高對核心部件工藝的理解和改造能力。

現(xiàn)階段國內(nèi)設(shè)計人才稀缺與工藝水平有限，決定了這是一個漫長又痛苦的過程。

而科技戰(zhàn)已經(jīng)到了深水區(qū)，卡脖子的手伸向了光刻機(jī)等半導(dǎo)體設(shè)備，先進(jìn)工藝節(jié)點、高端領(lǐng)域的核心零部件技術(shù)都掌握在海外巨頭的手中，一些生產(chǎn)線上的高端數(shù)控機(jī)床等仍依賴進(jìn)口。

國內(nèi)零部件廠商本身不具備規(guī)模效應(yīng)，一旦遭到限供或斷供，現(xiàn)有產(chǎn)品的擴(kuò)產(chǎn)將陷入停滯，更難有余力去拓展新領(lǐng)域。

那么，被逼到絕境的國產(chǎn)零部件，怎樣才能絕地反擊？

首先，單靠市場力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。國內(nèi)半導(dǎo)體零部件企業(yè)要獲得足以與國際廠商競爭的研發(fā)和量產(chǎn)實力，必定需要政府實施相關(guān)專項政策加以引導(dǎo)和財政扶持，幫助其迅速壯大。

同時，產(chǎn)業(yè)鏈的整頓與團(tuán)結(jié)是繞不過的坎。

國內(nèi)晶圓廠需要積極為國產(chǎn)設(shè)備和核心零部件提供試錯機(jī)會，才能盡快找出不足，加以改進(jìn)。

在這方面，國家可以出資，幫助晶圓廠在生產(chǎn)線之外單獨建立實驗線，全力攻關(guān)國產(chǎn)設(shè)備，加速核心零部件工藝的改良完善與迭代升級。

此外，集中力量辦大事向來是我國面對危機(jī)的優(yōu)勢。對于產(chǎn)業(yè)鏈中垂直整合的趨勢，需要加以規(guī)范和適當(dāng)引導(dǎo)：一方面發(fā)揮設(shè)備廠的串聯(lián)作用，主動推進(jìn)優(yōu)質(zhì)零部件廠商的認(rèn)證，為其進(jìn)入晶圓線打開通路；另一方面要鼓勵零部件廠商拓展業(yè)務(wù)品類，保障本土設(shè)備供應(yīng)鏈。

在設(shè)備整機(jī)已經(jīng)嚴(yán)重依賴西方的局勢下，零部件的國產(chǎn)化進(jìn)程將很大程度上決定未來我國的半導(dǎo)體產(chǎn)能。

以小撬大，需要背水一戰(zhàn)的決心，和傾盡全力的苦干。

硝煙四起，國產(chǎn)零部件已經(jīng)沒有退后余地，唯有一路狂飆，才能突破重圍，求得生存和發(fā)展。