芯東西 6 月 20 日報道，近日，國產 CMP（化學機械拋光）設備龍頭華海清科上市，其 12 英寸 CMP 設備打破了國際巨頭壟斷，為中芯國際、華虹和長江存儲等國產晶圓制造廠商提供了自主可控的 CMP 設備。值得注意的是，華海清科的首臺 12 英寸設備就是向國產晶圓代工龍頭中芯國際出貨進行驗證，公司也在中芯國際的陪伴下成為了 CMP 設備領域的國產龍頭。
上市儀式中，華海清科董事長路新春與國家 02 專項總師葉甜春都盛贊了中芯國際對半導體設備國產化的支持。而其產品率先在中芯國際通過驗證，隨后打入國內外市場，最終發(fā)展壯大、實現(xiàn)國產化的故事，并非僅有華海清科一例。
拓荊科技、芯源微、北方華創(chuàng)、中微公司、上海新陽、滬硅產業(yè)等國產半導體玩家都有核心產品首先在中芯國際通過驗證，此后成為了細分領域的國產龍頭。
中芯國際作為國產晶圓代工“一哥”，在面對使用新的國產半導體設備、材料風險時，愿意培養(yǎng)國產半導體設備和材料企業(yè)。其更是親身帶出了一批國產半導體設備、材料 IPO，推動國產半導體供應鏈成長。
▲ 中芯國際帶出的十大半導體設備、材料 IPO 情況（截至 2022 年 6 月 20 日）
一、 國產設備、材料難過驗證關，中芯國際成為試金石
對于中國半導體產業(yè)，上游的半導體設備和材料既是被“卡脖子”的重要領域，也是國產半導體企業(yè)飛速成長的賽道。
至今，滬硅產業(yè)、中微公司、北方華創(chuàng)、芯源微、拓荊科技、盛美上海、屹唐股份、華海清科等各大細分領域材料、設備龍頭相繼上市，加速了半導體材料和設備領域國產化。
而很多國產半導體材料、設備龍頭的新產品在首次打入市場時，往往會優(yōu)先選擇中芯國際這家國產晶圓制造龍頭。
對于國產半導體設備和材料玩家來說，新產品想要打入市場，真正地替代國際巨頭的產品，不僅要在性能參數和性價比上取得優(yōu)勢，更要取得晶圓廠的信任，通過其漫長、嚴格的驗證。
半導體行業(yè)是一個資本密集、技術密集的行業(yè)，最尖端的先進制程晶圓廠投資往往要數十億甚至上百億美元，而且少數國際巨頭基本占據了主要的市場份額。
中國刻蝕設備龍頭中微公司的招股書中寫道：“半導體制造商對設備的嚴苛要求使得行業(yè)新進入者需要經過較長時間的技術積累才能進入該領域，長期的研發(fā)與驗證對行業(yè)進入者的資本實力也提出了很高的要求?！?/p>
▲ 中微公司產品的驗證階段（圖片來源：中微公司招股書）
出于對良率和成本等核心競爭力的考慮，晶圓廠在很多時候不具備使用新進入企業(yè)產品的意愿。
有中芯國際的內部人士對芯東西提及，上游的設備廠商必然都希望能夠得到名企大廠的背書，但這種驗證對晶圓廠來說存在較大的風險，選擇也會更嚴。
對國產半導體設備廠商和材料廠商來說，中芯國際就是其驗證的首選，也是一塊試金石。
不過，盡管驗證十分困難，但設備和材料產品一旦通過驗證并實際進入產線，即進入了下游客戶的合格供應商名錄，后續(xù)采購需求也會相對穩(wěn)定。
華海清科、拓荊科技、芯源微、中微公司、北方華創(chuàng)等公司的新產品在通過中芯國際驗證后，由中芯國際開始逐漸打開了國內乃至國外的晶圓廠市場，對國際龍頭的產品起到了替代作用。
二、助力五大國產設備龍頭，國產設備進入 12 英寸產線
華海清科、拓荊科技、芯源微、中微公司、北方華創(chuàng)五家細分領域國產設備龍頭的成長都離不開中芯國際的支持。
具體來說，華海清科、拓荊科技和中微公司的首臺產品都由中芯國際進行驗證，隨后其產品才逐漸打入國內其他的晶圓廠，逐步替代了外國龍頭的產品；北方華創(chuàng)的驗證單位就是中芯國際，其 12 英寸刻蝕機、清洗機、氧化爐等設備都由中芯國際進行驗證；芯源微的前道晶圓清洗機由中芯國際率先進行驗證。
1、中微公司：等離子刻蝕設備率先進入中芯國際
中微公司 2004 年 8 月在上海張江啟動運營，產品主要為半導體刻蝕設備。據媒體報道，2007 年，中微公司推出了應用于 65 納米至 45 納米高端芯片生產的刻蝕設備，并率先在國內 12 英寸產線上進行試用。從時間上看，中芯國際是國內唯一擁有 12 英寸晶圓產線的企業(yè)，該產品試產驗證有很大可能在中芯國際進行。
此后，這種合作也有所延續(xù)。中微公司等離子體刻蝕設備 Primo AD-RIE 裝配中芯國際，首次進入中國大陸客戶生產線，用于 32nm 至 28nm 制程。
至今，中微公司產品已成功進入國際龍頭的 7nm 產線，成為了國產半導體設備龍頭之一。
2、北方華創(chuàng)：多個 28nm 產品在中芯國際驗證
北方華創(chuàng)是由北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司和北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司于 2017 年 2 月戰(zhàn)略重組而成，是國內半導體設備龍頭，其半導體產品包括刻蝕、薄膜沉積、氧化、清洗、量測等多個領域，被譽為中國“應用材料”。
據悉，北方華創(chuàng)承擔了較多的 02 專項裝備項目，其驗證單位就是中芯國際。中芯國際承擔了北方華創(chuàng)大部分專項項目（半導體設備）的驗證工作，幫助北方華創(chuàng)完成了氧化爐、刻蝕機、清洗機等半導體設備 90/55/40/28 納米工藝驗證。北方華創(chuàng)能夠有如此多的產品打入 28nm，中芯國際的功勞不可埋沒。
3、拓荊科技：中芯國際陪伴成為國產薄膜沉積設備龍頭
拓荊科技成立于 2010 年 4 月，總部位于遼寧省沈陽，是國內唯一一家產業(yè)化應用的集成電路化學氣相沉積（PECVD）、次常壓化學氣相沉積（SACVD）設備廠商，也是國內領先的原子層沉積（ALD）設備廠商。
根據拓荊科技招股書，其產品已經適配了國內最先進的 28/14nm 邏輯芯片、19/17nm DRAM 芯片和 64/128 層 3D NAND Flash 晶圓制造產線，并已展開 10nm 及以下制程產品驗證測試。
2011 年，拓荊科技推出了其首臺產品 12 英寸 PECVD 設備，中芯國際為首位客戶。2012 年，拓荊科技推出 12 英寸多反應腔 PF-300T 設備，并于 2013 年通過中芯國際產品線測試。
2014 年 12 月，拓荊科技 PF-300T 產品獲中芯國際量產設備訂單；2015 年 9 月，PF-300T 在中芯國際生產線流片一萬片；2017 年 12 月，該設備在中芯國際生產線達成流片 100 萬片里程碑。
從 PF-300T 通過測試，到 100 萬片流片，再到上市，拓荊科技在中芯國際的陪伴下，通過了“十一五”國家重大專項驗收，并成長為了薄膜沉積設備的國產龍頭。
4、芯源微：前道清洗設備率先在中芯國際通過驗證
芯源微前身為沈陽芯源先進半導體技術有限公司，設立于 2002 年 12 月，總部位于沈陽，其產品包括光刻工序涂膠顯影設備（涂膠 / 顯影機、噴膠機）和單片式濕法設備（清洗機、去膠機、濕法刻蝕機）。
其前道清洗機產品同樣首先通過了中芯國際（深圳廠）工藝驗證，并完成了首臺的銷售。這也幫助芯源微完成了其單片式濕法設備的技術驗證和量產。
5、華海清科：中芯國際助力 12 英寸 CMP 設備國產應用
華海清科成立于 2013 年 4 月，總部位于天津市，是天津市人民政府和清華大學合資成立的企業(yè)，是當前唯一能夠提供 12 英寸 CMP（化學機械拋光）設備的國產半導體設備企業(yè)。
中芯國際是華海清科的首位客戶。華海清科的首臺 12 英寸 CMP 設備 Universal-300 于 2015 年 8 月 2 日交付中芯國際，2016 年通過中芯國際驗收。2017 年，其 Universal-300 Plus 型號再次進入中芯國際驗證，同年完成驗收，通過了 Oxide、W 多項工藝驗證。
從中芯國際開始，華海清科開啟了 12 英寸 CMP 設備的國產化應用。
▲ 華海清科發(fā)展歷程
三、帶出五大材料供應商，覆蓋硅片、光刻膠等領域
除了半導體設備，安集科技、江豐電子、上海新陽、晶瑞股份、滬硅產業(yè)等半導體材料上市公司也是“中芯鏈”的重要成員。
1、滬硅產業(yè)：打破國際龍頭 12 英寸硅片壟斷
滬硅產業(yè)成立于 2015 年 12 月，其旗下的上海新昇是我國首個 12 英寸半導體硅片供應商，為國產晶圓制造企業(yè)提供了自主、可控的 12 英寸硅片。
研制 12 英寸硅片成功后，上海新昇在 2018 年陸續(xù)通過了上海華力微和中芯國際的驗證，正式打破了此前被信越化學、勝高、SK siltron 等國際龍頭對 12 英寸大硅片的壟斷。
2、上海新陽：刻蝕清洗液等產品率先進入中芯國際
1999 年 7 月，上海新陽成立，其擁有完整自主可控知識產權的電子電鍍和電子清洗兩大技術，能夠為下游廠商提供化學材料、配套設備、應用工藝和現(xiàn)場服務一體化整體解決方案。
具體來說，上海新陽是中芯國際的蝕刻清洗液供應商，其大馬士革硫酸銅、銅線干法蝕刻清洗液、鋁線干法蝕刻清洗液等產品率先用于中芯國際 S1 產線。
3、安集科技：中芯國際助力實現(xiàn)國產替代
安集科技成立于 2006 年 2 月，產品包括不同系列的化學機械拋光液和光刻膠去除劑等。安集科技為中芯國際批量供應 CMP 拋光液，中芯國際也是安集科技的第一大客戶。
根據其招股書，2016 年-2018 年期間，安集科技對中芯國際的銷售占比分別達 66.37%、66.23% 和 59.70%，其發(fā)展和中芯國際有著緊密的聯(lián)系。
在其支持下，安集科技打破了國際龍頭對集成電路領域化學機械拋光液和部分功能性濕電子化學品的壟斷，實現(xiàn)了進口替代，并成為了行業(yè)主流供應商。
4、江豐電子：填補中國高純?yōu)R射靶材空白
江豐電子成立于 2005 年，專攻超大規(guī)模集成電路制造用超高純度金屬材料及濺射靶材。其產品填補了中國半導體產業(yè)在這一領域的空白，并獲得了國際一流芯片制造廠商的認證。
該公司是中芯國際高純?yōu)R射靶材供應商，據稱其靶材可用于 7nm 制程。
5、晶瑞股份：I 線光刻膠刷線取得中芯國際訂單
晶瑞股份成立于 2001 年，專注于光刻膠等超凈高純化學試劑。2018 年 12 月，晶瑞股份宣布，其 I 線光刻膠率先取得了中芯國際訂單。此外，晶瑞股份產品還包括過氧化氫等其他超純凈電子材料。
當前，晶瑞股份是主要的國產光刻膠供應商，正推進 KrF 光刻膠的產業(yè)化和 ArF 光刻膠的研發(fā)。
四、中芯國際 12 英寸新廠或支持更多國產設備、材料
中芯國際之所以能夠支撐眾多國產半導體材料和設備廠商驗證，是因為其具備較強的晶圓代工實力。中芯國際的中國大陸首家 12 英寸晶圓廠，以及其制程工藝的不斷突破，為上游的半導體設備、企業(yè)提供了驗證、發(fā)展的關鍵平臺。
2004 年 9 月 25 日，中芯國際宣布在北京建成全球中國大陸首座 12 英寸晶圓廠。相比之下，上海華力微的 12 英寸產線則建成于 2010 年 1 月，相差有 5 年的時間。
中芯國際的制程突破，則為北方華創(chuàng)等國產半導體設備、材料企業(yè)提供了中國大陸最先進的晶圓產線平臺，幫助這些企業(yè)縮小了和國際龍頭之間的差距。
從 2006 年到 2011 年，中芯國際順利完成了 90nm、65nm、55nm、45nm、40nm 等一系列制程節(jié)點的升級和量產。在 2011 年中芯國際能夠量產 45/40nm 芯片后，中微公司、拓荊科技先后在 2011 年、2012 年宣布設備進入中芯國際進行驗證。
2015 年，中芯國際完成了 28nm 的量產，成為中國大陸首個量產 28nm 制程的芯片制造企業(yè)。2017 年-2018 年，華海清科、北方華創(chuàng)、芯源微等半導體設備企業(yè)先后宣布各類 12 英寸半導體設備進入中芯國際驗證。
2021 年，中芯國際宣布在上海、北京和深圳新建 3 座 12 英寸晶圓廠。屆時，中芯國際或可為更多國產半導體設備、材料廠商提供支持。
此外，為上游的設備商和材料商提供支持的行業(yè)龍頭也并非僅有中芯國際。在封測和存儲領域，長電科技、長江存儲、長鑫存儲等行業(yè)龍頭同樣為凱世通、至純科技等國產半導體設備、材料龍頭提供了支持。
正如國家 02 專項總師葉甜春說的那樣：“沒有你們（中芯國際、華虹、長江存儲、長鑫存儲等晶圓制造龍頭）的支持，中國集成電路產業(yè)的裝備和材料就不會取得今天的成就?！?/p>
結語：新產品驗證風險較高，或對國產玩家提出更高要求
中芯國際不僅為國內芯片公司提供了自主、可控的代工服務，更愿意承擔一定風險，為國產半導體設備和材料供應商提供一個驗證平臺，幫助國產企業(yè)的產品從實驗室真正進入晶圓產線中，獲得更多晶圓廠的信任。
在中芯國際的帶動下，國產 CMP、等離子刻蝕、清洗、大硅片等各個環(huán)節(jié)的半導體設備和材料逐漸打破國際巨頭壟斷，實現(xiàn)了產品的國產化。不過需注意的是，中芯國際等中國大陸晶圓廠仍在追趕行業(yè)龍頭，會更加注重新材料、設備驗證所帶來的風險，這也會對國產半導體材料、設備企業(yè)提出更高的要求。
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