芯片領(lǐng)域的隱形王者，竟然是它

納斯達克在1971年伴隨科技浪潮誕生，縱觀歷史，龍頭的更迭司空尋常。問題是，在過去幾十年里，有幾家科技公司在納斯達克頭部屹立不倒？

科技發(fā)展的速度太快，難的不是上牌桌，也不是一把梭哈，而是一直在牌桌上玩下去。

而這些公司里，不乏一些芯片和半導(dǎo)體相關(guān)的科技公司，有一個更是已經(jīng)成長為當(dāng)前半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域的龍頭老大，它就是：應(yīng)用材料公司（Applied Materials）。毫不夸張的說，這個1967年成立的公司，幾乎靠一己之力支撐了全球半導(dǎo)體和芯片制造，全球幾乎每一個新生產(chǎn)的芯片和先進顯示器的背后，都有應(yīng)用材料公司的身影。

但我相信，可能很多人壓根沒聽說過它。

所以真正的問題是，這個名字有點神奇的常青樹公司，到底有多牛？

誰是芯片制造的隱形王者？

芯片和半導(dǎo)體是所有現(xiàn)代科技的基礎(chǔ)，不論是人們?nèi)粘Ｊ褂玫漠a(chǎn)品（移動設(shè)備、汽車、游戲等）還是工業(yè)用的電子設(shè)備（醫(yī)療保健、教育、制造等）都離不開芯片。而芯片離不開的，則是造芯片的材料工程和設(shè)備。從名字也能看出來，這正是應(yīng)用材料公司主打的方向。

如果把造芯片比作蓋樓，那芯片廠就像施工隊、光刻機就像關(guān)鍵的塔吊設(shè)備，而應(yīng)用材料公司就像個總承包商，既提供蓋樓所需要的各種材料工具，也提供將這些材料組合在一起的各種復(fù)雜設(shè)備和工具。只不過和蓋樓不一樣，芯片制造是在納米尺度上「雕花」的藝術(shù)，對材料和工具的要求更是比蓋樓不知道高到哪里去了。

很多人都在尋找所謂的「鏟子公司」。但殊不知，從沙子里挖金用鏟子就可以了，但把沙子變成芯片，需要的遠遠不止一把鏟子。

芯片制造是一個極度復(fù)雜的過程，總結(jié)起來主要分成以下幾大步驟：晶圓制備、光刻、刻蝕、摻雜、材料沉積、互聯(lián)、測試、封裝。不管制造工藝高端也好、成熟也好，上面幾個步驟都是省不了的。但這只是一個特別粗略的區(qū)分，實際制造一顆芯片所需要的步驟會高達上千多個。在這些步驟中，材料的好壞就直接決定了芯片的功能性、可靠性和壽命。

就拿材料沉積這個步驟來說，它的目的是在晶圓表面沉積絕緣層、導(dǎo)電層等不同的材料，有助于形成晶體管之間的絕緣，以及電路內(nèi)的連線。這一個步驟里，包含的「小」技術(shù)就不計其數(shù)，比如化學(xué)氣相沉積（CVD）、物理氣相沉積（PVD）、原子層沉積（ALD）、電化學(xué)沉積（ECD）等各種方法。刻蝕也是如此，它的目的是把材料清除掉。具體方法包括干法刻蝕和濕法刻蝕。這里之所以「小」打了引號，是因為每個環(huán)節(jié)其實都需要大量的設(shè)備、材料、軟件去完成，靠人力是萬萬不能了。

為了實現(xiàn)在納米尺度制造芯片，需要極其精密的儀器和設(shè)備，復(fù)雜度超出我們的想象。下面這個圖就是芯片工廠中一個制造設(shè)備示例，包含了搬運硅片的機器手、完成工藝制造的特殊腔室以及裝載和控制系統(tǒng)。晶圓都是用特殊的小盒子FOUP（前開式統(tǒng)一吊艙）和工廠天花板上錯綜復(fù)雜的軌道來完成各個機器和工序之間運輸。

你們應(yīng)該也猜到了，這臺機器就是應(yīng)用材料公司的產(chǎn)品。不過除了這臺Endura?系統(tǒng)，作為龍頭老大的他們還有數(shù)十種不同的機器，幾乎涵蓋了芯片制造的方方面面。科技含量拉滿，鋼鐵俠來了也得來一句「好家伙」。

四舍五入的說，我們生活中幾乎所有的科技，最上游大概率都是由應(yīng)用材料公司的設(shè)備制造出來的。

為什么幾乎沒聽過這個公司？

既然這家公司這么牛，為什么我好像從來沒聽說過它呢？

需要說的是，你不是一個人。

可能最主要的原因，就是芯片制造和芯片設(shè)備這個領(lǐng)域，離我們普通人實在是太遠了。在各種自媒體的瘋狂科普下，大家才逐漸知道光刻機這個東西。但殊不知，光刻也只是整個芯片制造3000多個步驟里的一環(huán)而已，更不用說其他的技術(shù)環(huán)節(jié)了。當(dāng)然，這里面涉及到的公司也茫茫多。

中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，帶動了相關(guān)上下游產(chǎn)業(yè)鏈的增長腳步，于1967年在美國成立的應(yīng)用材料公司在進入中國后，也參與到這一發(fā)展浪潮當(dāng)中。事實上，應(yīng)用材料公司在1967年成立之后，至今已經(jīng)在中國已經(jīng)深耕40年了。

它在1984年進入中國、在北京設(shè)立了客戶服務(wù)支持中心，是第一家進入中國的國際半導(dǎo)體設(shè)備公司，發(fā)展至今已經(jīng)有超過3000名員工、16個辦公室、總部位于上海，并且還在西安建立了200/300毫米半導(dǎo)體實驗室和全球培訓(xùn)中心。

如今，物聯(lián)網(wǎng)、新能源、智能汽車等領(lǐng)域正在快速發(fā)展，自然離不開芯片和半導(dǎo)體的強力助推。應(yīng)用材料公司作為老牌半導(dǎo)體龍頭，也是很早就在加碼關(guān)注和引領(lǐng)這些新興領(lǐng)域的發(fā)展。五年前，他們成立了一個ICAPS產(chǎn)品和技術(shù)事業(yè)部，代表了物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、通信（Communication）、汽車電子（Automotive），功率和傳感器（Power and Sensors）。這些領(lǐng)域更多采用成熟制程工藝，需要穩(wěn)定、高效、可持續(xù)的量產(chǎn)和發(fā)展，這也是應(yīng)用材料公司ICAPS產(chǎn)品和技術(shù)事業(yè)部專注的方向。

這其實代表了這些領(lǐng)域的未來可持續(xù)發(fā)展，也離不開半導(dǎo)體制造技術(shù)的針對性優(yōu)化和提升。在2023年的SEMICON West大會上，應(yīng)用材料公司宣布了「2040凈零排放戰(zhàn)略」，致力于協(xié)同企業(yè)本身與半導(dǎo)體行業(yè)減少碳排放。

不得不說，格局拉滿了。

低調(diào)背后的啟示

經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，應(yīng)用材料公司已經(jīng)從一個專注于CVD技術(shù)的初創(chuàng)公司，成長為全球半導(dǎo)體制造設(shè)備行業(yè)的龍頭。在這個「低調(diào)」的發(fā)展過程中，我覺得有三點啟示值得我們關(guān)注。

首先，核心技術(shù)是高科技企業(yè)發(fā)展的核心。對于大眾而言，新科技的誕生似乎順其自然，就像AI仿佛一夜之間迎來爆發(fā)。但實際上，科技的發(fā)展從來都不會一蹴而就，而是日積月累、厚積薄發(fā)的過程。就拿應(yīng)用材料公司舉例，它們2023財年在材料工程等領(lǐng)域的研發(fā)投入達31億美元，積累了超過19600項專利，構(gòu)建了遍布全球的專家團隊，正是這些持續(xù)投入和研發(fā)才保證了這家公司的不斷發(fā)展和成長。

第二，低調(diào)并不等于不作為，而是一邊面向未來布局，一邊靜等風(fēng)來。芯片就是很好的例子，比如如今汽車電子在成熟制程領(lǐng)域的多樣化發(fā)展，就很好的結(jié)合了新興場景和成熟技術(shù)，讓老樹開出新花。

第三，對于每個偉大的企業(yè)來說，如何做到可持續(xù)發(fā)展，都是永恒的難題。與其不斷追風(fēng)口，不如從第一性原理出發(fā)，沉淀下來專注于「第一性」技術(shù)的打磨。半導(dǎo)體行業(yè)如此，其他行業(yè)也是如此。

作為一個在納斯達克里待了超過50年，并在過去一年中創(chuàng)下業(yè)績歷史新高的公司來說，如何在幾十年的漫長歲月中保持不斷進步和高速發(fā)展，應(yīng)用材料公司可以說是給其他公司打了個樣。

除了財務(wù)上的持續(xù)發(fā)展，還有技術(shù)層面的持續(xù)發(fā)展。半導(dǎo)體作為一個重資產(chǎn)行業(yè)，綠色發(fā)展也非常重要。到2030年，應(yīng)用材料公司設(shè)定了實現(xiàn)全球半導(dǎo)體設(shè)備和工廠全部采用可再生電力的目標(biāo)。很多人認為暴力美學(xué)和瘋狂堆料會是未來科技發(fā)展的大趨勢，但如何做到幾十年如一日的持續(xù)發(fā)展，或許才是我們更應(yīng)該研究的課題。

（注：本文不代表老石任職單位的觀點。）