知识积累,需要50多种学科背景的集成。
中微第一代刻蚀机用于加工直径300毫米、65-45纳米的晶圆片,目前已进入第三代10纳米、7纳米工艺,并将在晶圆厂验证生产,未来还将进入5纳米、甚至3.5纳米工艺。中微所有产品都有专利技术,台积电、联电、意法半导体、博世半导体等知名企业都在使用。
由于中微的突破,美国商务部建议将“各向异性等离子干法刻蚀设备”从实行出口管制的“两用清单”(军用、民用)中删除,因为“在中国已有一家公司有能力供应足够数量和同等质量的刻蚀机,继续现在的国家安全出口管制已达不到目的”。
中微为什么能在刻蚀机领域冲出来?有以下原因:
1. 真正的专业人才队伍
尹志尧1980年在北大化学系读硕士时赴美留学,用三年半时间在加州大学洛杉矶分校拿到物理化学博士学位,1984年起就在硅谷工作,先在英特尔技术发展部门做电浆蚀刻,1986年到科林研发(LAM)负责彩虹等离子体刻蚀设备开发,1991年加入应用材料公司(Applied Materials),曾任副总裁,先后获得数十项美国专利。
2004年,尹志尧放弃百万美元年薪,希望在给外国“做嫁衣”多年之后,为中国做些事。与他一起回来的是15位在应用材料公司、科林研发等有二三十年半导体设备研发制造经验的资深工程师,他们承诺不会把美国公司的技术、设计图纸、工艺过程带回中国,美方对他们持有的全部文件和个人电脑也彻底清查了一遍。基于这样的团队和基础技术的支撑,虽然从零开始,他们很快就开发出了第一台国产等离子体刻蚀机。
2. 发挥自身优势,走创新之路
中国人聪明勤劳,也有成本优势,一个研发工程师的成本相当于美国的1/5到1/2。为提升效率,尹志尧他们研制出“双台机”,即对成本和尺度类似的晶圆一次加工两片。这使其生产率比国外的单台机提高50%以上,加工每片芯片的成本节省35%以上,有明显的性价比优势。
3. 确保知识产权
知识产权是高科技竞争利器,也是后来者要直面的屏障。尹志尧看到,刻蚀机领域的专利分两种,概念专利17年过期,工程技术的细节专利则有路径绕开。从中微自行开发12英寸芯片刻蚀机开始,先是在美国被应用材料公司起诉侵权,但对方举证无力,中微反诉对方不正当竞争,最终和解;后来中微在中国台湾地区被科林研发起诉,由于中微做了大量知识产权预警分析,用了不到一个月就向法院提交证据,主张对方两项专利无效。官司打了几年,最终科林研发的专利被宣布无效,中微冲破了进入台湾市场的知识产权障碍。
芯片是资本高消耗产业,一条12英寸的芯片生产线,月产量五六万片,就要投四五十亿美元,且风险很大。作为设备供应商,应用材料公司和科林研发每年研发投入有八到十几亿美元,而中微目前吸收的总资本也不过几十亿人民币。所以这是一场“不对称的竞争”。
怎么办?一靠政府和市场两种力量的支持,不可能光靠风险资本。比如当年韩国发展半导体工业,就由政府出面,要求银行贷款利率低到1%。其二,光靠钱是不够的,团队更重要,喊口号忽悠政府没用,必须是专业专精的队伍,还要高效使用资金,聚焦特定方向,走出自己的创新之路。
令人欣慰的是,过去若干年,在中国像中微这样有抱负、有技术、坚持市场化道路和开放式自主创新、同时得到政府社会方方面面支持的芯片领域的创业创新者不是少数。尹志尧说,新中国成立后我们过于强调自主(当时也有客观环境约束),改革开放30多年“市场换技术”,对自主又有些忽略。现在,“否定之否定”,进入开放合作与自主创新相结合的新阶段。为什