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(lái)，隨著(zhù)國家的大力支持以及國內市場(chǎng)需求的快速增長(cháng)，國產(chǎn)半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，而在關(guān)鍵的國產(chǎn)半導體設備領(lǐng)域也有了不小的進(jìn)步。

比如在硅刻蝕機領(lǐng)域，北方華創(chuàng )實(shí)現了14nm設備的突破，同時(shí)也在去年實(shí)現了適用于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(xiàn)。

但是在晶圓制造環(huán)節更為關(guān)鍵的光刻機領(lǐng)域，卻仍與國外有著(zhù)巨大的差距。

目前荷蘭的ASML是全球最大的光刻機制造商，占據了全球光刻機市場(chǎng)（按銷(xiāo)售計）的近90%的市場(chǎng)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(jià)高達1億歐元，而EUV光刻機是實(shí)現5nm甚至是更為先進(jìn)的制程工藝的關(guān)鍵。

近日，北京證監局披露了“北京華卓精科科技股份有限公司”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“華卓精科”）的第三期輔導工作報告，該公司擬登陸科創(chuàng )板。

根據華卓精科官網(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

光刻機是制造大規模集成電路的核心裝備。為將設計圖形制作到硅片上，并在一顆芯片上集成數十億、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(gè)是EUV曝光系統，另一個(gè)是雙工件臺。

在EUV曝光系統方面，中國目前還比較落后，主要是中科院長(cháng)春光機所在研究。2002年，就研制國內第一套EUV光刻原理裝置，實(shí)現了EUV光刻的原理性貫通。

2008年國家極大規模集成電路制造裝備及成套工藝科技重大專(zhuān)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(cháng)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，2017年，長(cháng)春光機所的32nm線(xiàn)寬的EUV光刻曝光系統于通過(guò)了重大專(zhuān)項項目組專(zhuān)家的驗收。

雖然該EUV光刻曝光系統與國際先進(jìn)水平仍有不小的差距，但是從國產(chǎn)化角度來(lái)看，可以說(shuō)是一個(gè)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(dòng)下需達到2nm（相當于頭發(fā)絲直徑的三萬(wàn)分之一）的運動(dòng)精度，它的定位精度直接影響了 光刻出來(lái)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(chēng)為超精密技術(shù)皇冠上的明珠。

在2000年前，光刻設備只有一個(gè)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，使得光刻機能在一個(gè)工件臺進(jìn)行曝光晶圓片，同時(shí)在另外一個(gè)工作臺進(jìn)行預對準工作，并在第一時(shí)間得到結果反饋，生產(chǎn)效率提高大約35%，精度提高10%以上。

隨近年來(lái)技術(shù)的持續改進(jìn)，雙工件臺的效率得到了持續的提升。

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(shí)80片，而雙工件臺，它的生產(chǎn)速度則可以高達每小時(shí)270片~300片。

雖然，相比單工件臺系統來(lái)說(shuō)，雙工件臺系統雖然僅是加一個(gè)工件臺，但技術(shù)難度卻不容小覷，對工件臺轉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)雙工件臺系統誕生

2016年4月28日，由清華大學(xué)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(shí)間研發(fā)的光刻機雙工件臺系統樣機成功通過(guò)了國家科技重大專(zhuān)項“極大規模集成電路制造裝備及成套工藝”（簡(jiǎn)稱(chēng)02專(zhuān)項）實(shí)施管理辦公室的項目驗收。

▲光刻機雙工件臺樣機（圖片來(lái)源：清華大學(xué)）

根據當時(shí)的報道顯示，圍繞雙工件臺系統的研發(fā)，該項目組“完成專(zhuān)利申請231項（其中國際發(fā)明專(zhuān)利41項），已獲得授權122項；培養了一支近200人的研發(fā)團隊，建立了高水平研發(fā)平臺，為后續產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化打下了堅實(shí)的基礎?！?/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(xué)機械工程系朱煜教授領(lǐng)導的光刻機雙工件臺系統研究團隊。

根據華卓精科官網(wǎng)資料顯示，公司成立時(shí)間為2012年5月9日，由清華IC裝備團隊在清華大學(xué)及其下屬“北京-清華工業(yè)技術(shù)研究院”和02專(zhuān)項的支持下創(chuàng )立，是一家肩負著(zhù)專(zhuān)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(xué)在02專(zhuān)項中積累的高端壟斷技術(shù)落地產(chǎn)業(yè)化，通過(guò)“技術(shù)輻射＆下行”的方式，面向國內市場(chǎng)提供產(chǎn)業(yè)界急需的高端零部件、子系統類(lèi)產(chǎn)品。華卓精科主要從事半導體制造裝備及其關(guān)鍵零部件研發(fā)、設計、生產(chǎn)、銷(xiāo)售與技術(shù)服務(wù)。

主營(yíng)產(chǎn)品包含光刻機雙工件臺以及衍生產(chǎn)品——超精密運動(dòng)定位平臺和高性能主動(dòng)隔振系統，同時(shí)研發(fā)生產(chǎn)更高技術(shù)難度的產(chǎn)品，如IGBT激光快速退火設備、靜電卡盤(pán)、模塊化磁浮運動(dòng)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用于65nm及以下節點(diǎn)的ArF干式、浸沒(méi)式步進(jìn)掃描光刻機、KrF步進(jìn)掃描光刻機，單臺系列產(chǎn)品應用于i線(xiàn)、g線(xiàn)步進(jìn)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。

根據公司2017年年報，華卓精科主要客戶(hù)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(xué)院光電研究院等。

從新三板退市，轉戰科創(chuàng )板

為了推動(dòng)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(shí)的資料顯示，自公司成立至2014年12月31日，華卓精科營(yíng)業(yè)收入僅為1106.958932萬(wàn)元，凈利潤36.414245萬(wàn)元，公司總資產(chǎn)4347.217138萬(wàn)元，凈資產(chǎn)863.952303萬(wàn)元。

近幾年，隨著(zhù)國產(chǎn)半導體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，華卓精科的營(yíng)收及利潤呈持續快速增長(cháng)態(tài)勢。

財報顯示，華卓精科2017年營(yíng)業(yè)收入為5410.22萬(wàn)元，較上年同期增長(cháng)14.8%；歸屬于掛牌公司股東的凈利潤為1230.09萬(wàn)元，較上年同期增長(cháng)70.17%；

2018年半年報顯示，截至2018年6月30日，華卓精科實(shí)現營(yíng)收3193.03萬(wàn)元，較去年同期增長(cháng)44.53%；歸屬于掛牌公司股東的凈利潤為683.66萬(wàn)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(cháng)374萬(wàn)元，費用化后導致凈利潤減少。

由于新三板缺乏流動(dòng)性，同時(shí)，隨著(zhù)更為具吸引力的科創(chuàng )板的政策的出臺，華卓精科也開(kāi)始計劃轉戰科創(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(jìn)行了一輪8700萬(wàn)人民幣的戰略融資，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(jià)值7587.50萬(wàn)元人民幣的定向增發(fā)。

而根據公告，增發(fā)募集的7587.50萬(wàn)元資金，主要用于公司半導體裝備關(guān)鍵零部件研發(fā)制造項目、補充流動(dòng)資金、償還銀行貸款、購買(mǎi)土地使用權。不過(guò)，在外界看來(lái)，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

根據天眼查顯示，作為華卓精科的創(chuàng )始人兼董事——現任清華大學(xué)機械系機電所所長(cháng)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(cháng)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(kāi)明持股3.47%。

值得注意的是，根據華卓精科2018年的半年報，朱煜與徐登峰、張鳴、楊開(kāi)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(dòng)協(xié)議》。

也就是說(shuō)，朱煜實(shí)際上可能控制著(zhù)華卓精科60%以上的股權。

小結：

從以上的介紹，我們不難看出，華卓精科確實(shí)在光刻機雙工件臺技術(shù)上擁有著(zhù)自己核心的優(yōu)勢。但是，從市場(chǎng)的角度來(lái)看，光刻機雙工件臺的客戶(hù)主要還是光刻機整機廠(chǎng)商。

目前近90%的光刻機市場(chǎng)都被ASML所占據，雖然國內也有上海微電子、中電科四十五所、中電科四十八所等廠(chǎng)商和研究機構進(jìn)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(gè)光刻機市場(chǎng)的出貨和影響非常的小，這也使得華卓精科雖然看上去營(yíng)收和利潤增長(cháng)很快，但是實(shí)際的營(yíng)收和凈利潤規模卻很小，一年的營(yíng)收可能還不如ASML一臺EUV光刻機的銷(xiāo)售額的1/10高。

不過(guò)，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(méi)式光刻機奠定了基礎，其戰略意義遠高于其所帶來(lái)的營(yíng)收及利潤。

而且，我們也應該用發(fā)展的眼光來(lái)看問(wèn)題，隨著(zhù)國產(chǎn)半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的加速，國內對于光刻機的需求也在快速增長(cháng)，根據預計2019、2020 年我國光刻機市場(chǎng)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(lái)高速發(fā)展。