這項ALD技術 牽引國產半導體設備攻克難關
臧曉鬆/攝 彭春霞/製圖
證券時報記者 臧曉鬆
行業的蓬勃發展，離不開裝備技術的創新與突破。作爲國內原子層沉積（ALD）設備“第一股”，微導納米（688147）通過自主創新實現了核心技術的重大突破，解決了國內半導體和光伏產業鏈的痛點和堵點。
如今，微導納米在半導體、光伏領域齊頭並進，並持續加速各細分領域的產品研發和應用，在保持ALD產品國內市場佔有率第一的同時，不斷推出更多具備競爭力的系列產品。尤其值得關注的是，微導納米不僅在國內市場佔據重要地位，還在國際市場上展現出了強大的競爭力。公司正在積極響應國家“走出去”戰略，以更加開放的姿態迎接全球市場的挑戰和機遇。
率先用於光伏領域
今年6月，德國慕尼黑國際太陽能光伏展（Intersolar Europe 2024）盛大開幕。在這場迄今爲止全球規模最大、影響最深的太陽能專業展覽交易會上，微導納米攜TOPCon整線解決方案迎來歐洲市場“首秀”：除了TOPCon動態沙盤驚豔亮相外，現場同步呈現了半片技術、XBC、HJT以及鈣鈦礦疊層電池專用設備等一系列前沿產品，引得衆多業內人士駐足圍觀，進一步瞭解這家中國企業的產品及其背後的創新力量。
這場展會上，微導納米還推出全新升級的“夸父”批量式ALD系統，在維持卓越設備性能的同時，整體體積較上一代產品縮減了約30%，產能也提升10%，真正實現了“小而精”的設計理念。需要指出的是，“夸父”背後的ALD技術之所以能成爲光伏市場上的“香餑餑”，就源於微導納米的突破性貢獻。
ALD技術全稱爲原子層沉積技術，在半導體、光伏、新型顯示、柔性電子、新能源等領域具有多種應用，是非常關鍵的核心工藝之一。微導納米董事會秘書龍文介紹，它通過交替輸入不同的氣體，使得這些氣體在基底上形成原子級厚度的薄膜。由於沉積是在原子層級進行的，所以製備出來的薄膜具有非常好的覆蓋率和均勻性，可以在複雜的形貌結構上進行沉積。
作爲國內光伏ALD設備領軍企業，微導納米的創業史是一部充滿挑戰的奮鬥史。
微導納米成立於2015年，由企業家王燕清與黎微明博士、李翔博士爲核心的半導體薄膜沉積技術領域專家團隊共同創立。其中，黎微明是最早開始研究ALD技術的華人之一，李翔則擁有十餘年的半導體器件製造和工藝研發經驗。基於對ALD等先進薄膜沉積技術在中國發展前景的信心，黎微明和李翔放棄了在國際知名企業的高管職位，來到無錫這片熱土創業，希望能夠推動ALD、CVD等半導體技術產業化應用，填補國內空白領域。
創業之初，微導納米麪臨着資金、人才資源的多重挑戰，業務發展也面臨着國外設備公司設下的壁壘。但這些困難並沒有擊垮團隊，反而激發出他們更加堅定的奮鬥精神。
“公司創立之初，必須先培養現金流業務來保證存活。”微導納米總經理周仁向證券時報記者表示，就在微導納米成立後，屬於泛半導體領域的光伏產業迎來前所未有的發展機遇，也催生了對先進薄膜沉積設備的巨大需求。王燕清憑藉敏銳的市場洞察力，意識到了半導體ALD技術在光伏領域的應用潛力，他與黎微明、李翔一拍即合，決定利用公司在半導體領域積累的技術優勢，將ALD技術率先引入光伏產業中。
2016年，黎微明帶領團隊研發出批量型“夸父”原子層沉積設備，用於光伏電池片生產過程中的薄膜沉積環節，標誌着中國自主創新的光伏核心裝備取得重要突破，該設備也被評定爲“江蘇省首臺（套）重大裝備產品”。
2022年，N型電池迎來“量產元年”。微導納米圍繞N型電池生產的十大步驟、五大類設備，提供全新的TOPCon整線工藝技術解決方案，打造出業內領先的下一代高效電池生產線。在團隊的共同努力下，公司在光伏市場上迅速取得了顯著成就，陸續獲得包括通威太陽能、隆基股份、晶澳太陽能、阿特斯、隆基股份、愛旭股份、晶科能源、天合光能等多家重要光伏客戶的訂單。依靠技術創新上的領先地位，微導納米在光伏ALD設備市場上已經連續多年穩居行業首位。
助力半導體領域突破
好風憑藉力，扶搖九萬里。在光伏領域取得巨大成功後，微導納米又將目光聚焦到對技術和工藝要求更高的半導體集成電路薄膜沉積設備上。周仁向證券時報記者表示，“我們希望通過ALD技術，推動半導體領域的創新發展。”
在半導體領域，薄膜沉積設備與光刻機、刻蝕設備並稱爲集成電路前道生產工藝中最關鍵的三類設備。隨着半導體器件結構日益複雜，需要堆疊的薄膜層數越來越多，光刻、刻蝕等工藝配合ALD技術，才能製造出數億級複雜的半導體芯片。可以說，ALD是半導體制造最核心的基礎工藝之一，對實現半導體芯片的複雜功能至關重要。
隨着國際局勢的變化，國產半導體設備迎來歷史性機遇。微導納米利用光伏積累的資金和創投資金投入半導體研發，正式啓動半導體項目，迅速成爲國內首家將量產型High-k ALD設備應用於28nm節點集成電路製造生產線的國產設備公司，實現了國產ALD設備“從0到1”的突破。業內人士介紹，上述設備技術有效填補國內空白，達到國際先進水平。
2022年12月23日，微導納米在科創板成功上市，爲公司的發展插上騰飛的翅膀。上市後，公司的綜合實力進一步增強，研發強度與營收增速均高於科創板市場平均水平。以2024年上半年爲例，微導納米的研發投入達到2.29億元，同比增長134.05%，佔營業收入的比重達到29.15%，遠超行業平均水平。
更加引人關注的是，公司將研發投入的60%以上投向半導體領域，並且制定了詳細的新產品開發路線圖，積極推進新產品的研發，計劃在未來兩年內推出一系列創新產品。“我們在邏輯芯片、存儲芯片、化合物半導體、新型顯示等諸多半導體細分領域實施多元佈局，已獲得知名客戶重複批量訂單，成爲能與國際巨頭同臺競技的民族企業之一。”周仁向記者表示，“我們期待這些新產品能夠進一步鞏固我們在半導體行業的領先地位。”
在國產半導體設備中，CVD設備國產化率僅15%左右，ALD設備國產化率更低，基本上不到2%，在一兩年前甚至接近於零。2023年，微導納米進一步擴展了CVD產品線，憑藉在技術上的獨特優勢，成功推出高溫無定形碳工藝專用PECVD設備並取得批量訂單，滿足了客戶在多個技術節點和工藝環節對薄膜沉積設備的需求，填補了國內半導體集成電路關鍵技術空白。
談及半導體領域佈局的發展前景，周仁直言，雖然整個國際形勢、半導體設備形勢相對而言比較嚴峻，但是對於微導納米這一類從事“從0到1”的半導體設備企業來說，現階段是非常重要的戰略窗口期和上行期，所以景氣度還是非常高的。
近年來，微導納米業績持續高速增長，成爲國內半導體公司中跑出的一匹“黑馬”。
2024年上半年，微導納米實現營業收入7.87億元，同比增加105.97%，其中半導體設備收入同比增長了812.94%，整體佔比逐年提升。截至6月30日，微導納米在手訂單80.85億元，其中光伏在手訂單66.67億元，半導體在手訂單13.44億元。與去年同期相比，半導體在手訂單同比增加了123.09%。相關客戶類型涵蓋了邏輯、存儲、化合物半導體、硅基OLED等領域，其中超過75%的增量訂單來自存儲領域，行業重要客戶需求表現強勁，形成批量的重複訂單合計已超過7.5億元，體現了市場及客戶的高度認可。
探索新興發展機會
再將目光拉回到慕尼黑國際太陽能光伏展，微導納米推出的鈣鈦礦新品無疑是展會上的一大亮點。
2023年11月，微導納米自主研發的鈣鈦礦晶硅疊層電池專用設備順利通過海外客戶驗收，幫助客戶達成商業化電池（258.15cm）效率最新世界紀錄，完成鈣鈦礦電池產業化工藝路線拼圖，再次實現國產高端設備逆向出口海外，充分展現了公司在全球新型高效電池領域的強大競爭力。
“我們在光伏裡的策略就是抓住當下機遇，同時又儲備未來的技術，來應對整個光伏未來技術轉換的發展。”周仁表示，微導納米正圍繞BC電池、HJT電池、鈣鈦礦電池等多種新型高效電池領域，持續完善技術儲備和產品，爲全球光伏產業的創新發展注入了新的動力。
如今，微導納米將ALD技術作爲核心競爭力，並構建了以ALD技術平臺爲基礎，通過產業化應用服務不同行業，形成以技術爲核、多產業爲翼的商業模式。這種模式的優勢在於，目標行業市場規模大，如光伏、半導體等每個行業市場規模均達百億級，可爲公司帶來穩定的收入增長。“這樣可以幫助公司逐步突破單一行業的發展瓶頸，解決後期發展可能面臨的天花板問題。不同事業組合，可以降低單一週期性行業的波動風險。”微導納米董秘龍文表示，如果公司僅聚焦一個週期性行業，該行業在週期下行時，公司整體訂單和收入也會下滑，“而多產業組合可減弱單行業風險”。
隨着人工智能、自動駕駛、虛擬現實、柔性電子等新興產業加速發展，微導納米不斷探索在新興產業應用領域進行薄膜工藝相關專用設備和技術的研發，並逐步開展產品應用驗證，持續推動新興產業的技術進步，助力客戶在相關領域保持行業領先地位。
據瞭解，微導納米還將繼續探索尖端薄膜沉積技術在各新興應用領域的發展機會，如柔性鍍膜、芯片封裝、光學超低減反膜沉積、新能源等細分應用領域的薄膜沉積技術，“雖然目前這些領域的現有訂單量不大，但公司看好這些領域的市場潛力和技術應用前景。”微導納米董秘龍文表示。
就在今年1月，微導納米創新研發的ALD量產設備順利發往歐洲某頭部芯片製造客戶，專用於其新型車載芯片的生產製造，再次實現國產高端設備逆向出口海外，標誌着微導納米推動ALD技術在新興產業領域的應用又取得新的突破，爲公司全球化及多元化發展佈局增添新的動力。
今年4月15日，微導納米自主研發的專用於光學行業的ALD量產設備成功發往客戶現場進行產業化驗證，標誌着微導納米在光學領域的技術研發取得新突破。該設備專爲消費電子光學攝像頭、AR/VR光學透鏡、精密光學元器件等產品的薄膜沉積加工工藝而設計，助力攝像鏡頭等精密光學技術實現了迭代升級，也彰顯了微導納米以ALD技術爲核心，持續挖掘技術創新潛力、探索新興行業應用的強大實力。