科工力量：面对韩方专利指控，中国半导体设备路在何方？

【文/观察者网专栏作者  清柠】

5月20日傍晚，刚下飞机的拜登，直奔首尔附近的一家三星电子半导体工厂。并在韩国总统尹锡悦和三星电子副会长李在镕陪同下视察参观。

对半导体引以为傲的韩国人，此次却显得不太上心：不论是两国总统还是三星会长，都没有在要求无尘的芯片产线里配备防尘服。作为对比，引导参观的工程师倒是设备齐全。这不由得让人怀疑，双方对“技术同盟”的关注，只停留在了纸面上。

拜登走后，韩国半导体的“洁癖”又回来了：据《韩国商报》报道，5月25日，韩国水原地方检察厅宣布，由于技术泄密，包括三星旗下半导体设备厂商SEMES员工在内的7人被移交法院。“技术外流”的帽子，被扣到了中国人的头上。

面对韩方的咄咄逼人，中国企业显然有着自己的节奏。

驴唇不对马嘴的指控

根据韩方的说法，中国人看上了先进的半导体清洗技术。

水原检察厅办公室人员表示，涉及商业泄密的7人，窃取的是三星电子子公司SEMES从2018年3月到2021年底开发的超临界清洗设备制造技术。在两名前SEMES技术人员的帮助下，他们制造了14台半导体清洗机，并且在中国获利710亿韩元（合3.763亿人民币）。

这里提到的SEMES，成立于1993年，是韩国最大的预处理半导体设备制造商。清洁、蚀刻、摄影、测试和封装等芯片制造过程，SEMES可谓无所不包。由于三星控股SEMES比例超90%，该公司已经成为三星重点扶持的半导体设备厂商。SEMES生产的蚀刻设备，也在三星的开V-NAND闪存工厂中开始使用。

技术盗窃案的核心，是SEMES前员工A某。他曾在该公司担任研究员超过10年，因此迎来了中国企业的投资。从SEMES离职后，他并没有向公司归还技术数据，而是从合作方拿到技术指标，设计图纸，药品渠道和软件程序等关键信息后，自制半导体清洗设备出售给中国企业。

从这个角度看，SEMES的技术泄密，更像是离职员工的糊涂账。但是韩国媒体却乐于在复杂的案件中，寻找“中方得利”的线索。韩国KBS电视台就在5月26日的报道中表示，A某的利益相关方包括“中国国营半导体研究机构”ICRD，即上海集成电路研发中心有限公司。

不过从主营业务看，ICRD的关系跟清洗机关系不大。从企业介绍看，ICRD提供的主要是前期研发，技术验证和工艺配套工作，不涉及设备制造。应用设备技术为CMOS图像传感器，高压功率器件和智能视觉，同样不涉及设备制造。ICRD与窃密组织的关系，可能只停于设备采购。

令人意外的是，这股邪火居然烧到了其他中国企业。6月1日，针对“SEMES泄密案”，国内半导体清洗设备厂商盛美上海作出回应：盛美上海及控股子公司与该事件完全无关。

为了澄清谣言，盛美还特意强调了自己的业务，“盛美在业界首创的SAPS兆声波单片清洗技术荣获2020年上海市科学进步一等奖。”SEMES涉及的半导体设备，则是超临界二氧化碳清洗技术，两者技术路线完全不同，盛美上海自然毫无瓜葛。

半导体设备行业的敲门砖

如果跳出“窃密丑闻”，仅从半导体清洗设备领域观察，盛美半导体正在针对半导体领域的核心市场展开渗透。

理论上说，半导体制造设备按技术流程分为光刻机，过程检测、薄膜沉积、离子注入、清洗、氧化退火等设备。其中清洗设备价值仅占5%左右，并且技术壁垒较低。不过由于芯片制造需要高效的清洁工序，这一领域一直是半导体设备行业的敲门砖。除了盛美之外，北方华创、至纯科技等企业都有参与。

盛美半导体进入清洗设备行业，也离不开行业的历史契机：2005年，全球半导体产线向国内转移，半导体设备需求增加，还在海外的ACMR，以“盛美半导体”为名，作为重点企业被引进上海。

经过3年的研发后，盛美开发SAPS（空间交变相移兆声波清洗）技术。这套新技术制造的设备，很快就得到了存储巨头海力士的关注。2009年，海力士引入盛美的清洗设备，并启动了长达两年的产品验证。连续两年没有订单带来的营收，也给盛美带来了巨大的压力。

好消息是，经过两年的测试后，盛美半导体的设备帮助海力士提高了1.5%的良率，并在2013年迎来了客户的复购。以存储芯片订单为基础，盛美半导体又赢得了长江存储中芯国际及华虹集团的产品订单。这几家公司作为大客户，构成了盛美超过80%的订单。

随着中国半导体产能的增长，国产企业开始在清洗设备等外部领域逐步抢回话语权。2019中国半导体清洗设备招标采购份额中，盛美半导体占比20.5%，已经和国外巨头泛林半导体看齐。从毛利率来看，其单片清洗设备毛利率约45%，也能保障企业的生存。

但是长期来看，国内半导体清洗设备参与企业较多，盛美为了缓解可能的竞争压力，正在开发湿法刻蚀设备、无应力抛光设备等领域。同样参与清洗设备竞争的北方华创和芯源微，也加入到了刻蚀设备和涂胶显影设备等领域。

半导体设备不止“刷盘子”

对于中国半导体企业而言，抢到清洗设备这样的“刷盘子”市场很赚钱，但这还不够。

对于这一点，日本清洗设备巨头迪恩士深有感触。作为世界第一台旋转晶片清洗系统的研发者，迪恩士在2016年就占据了半导体清洗设备53%的市场。但是随着中国企业的入场，这一数字已经下降到了45%，盛美上海和北方华创等企业，在未来也会面临同样的压力。

从市场转型来看，迪恩士曾经考虑过刻蚀设备的业务，但这些业务却并没有为公司改善营收结构。迪恩士2022年H1财报指出，公司总营收的95%来自清洗设备，其中单品清洗机占比高达70%，严重依赖SU-3200这款产品。

与迪恩士相比，国产半导体设备厂商同样面临严重的马太效应。但是目前除光刻机以外，其余流程设备都在加速渗透。

去胶设备方面，屹唐半导体已经依靠干法去胶设备拿下了超过30%的全球市场份额。热处理设备领域，屹唐也凭借着0.1%的市场份额在2020年排名全球前十。CMP领域，中电科45所和华海清科都拿下了国内订单，后续替代也逐步提上日程。

截至目前，国内半导体设备攻关的细分领域为离子注入设备、刻蚀设备和薄膜沉积设备。涂胶显影设备领域，芯源微目前也在尝试小规模替代。考虑到这些领域的压力，包括屹唐、芯源微在内的企业，正在通过清洗和CMP等低门槛领域进行业务多样化，用优势项目的营收推动关键领域的技术攻关。

面向未来，国产设备的替代目标，可能是二手芯片设备。《华尔街日报》去年年底的一篇专题报道指出，为了满足原有的生产周期，二手设备价格水涨船高，已经超出了原有的价值。仅以1995年生产的佳能FPA3000i4，这款设备2014年的报价仅为10万美元，2021年则是170万美元。

依照传统的行业规律，成熟制程芯片厂商为了对抗成本压力，会选择二手设备。二手半导体设备厂商Surplus Global首席执行官 Bruce Kim曾表述，公司在过去20年中回收了40000套设备。但是由于二手设备需求的持续上涨，这些设备的交付也可能出现问题。与全新设备和二手设备相比，国产设备在交付上会有更加明显的优势。

深入核心的路很难，但是中国半导体从未停下脚步。

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