这项ALD技术 牵引国产半导体设备攻克难关

臧晓松/摄 彭春霞/制图

证券时报记者 臧晓松

行业的蓬勃发展，离不开装备技术的创新与突破。作为国内原子层沉积（ALD）设备“第一股”，微导纳米（688147）通过自主创新实现了核心技术的重大突破，解决了国内半导体和光伏产业链的痛点和堵点。

如今，微导纳米在半导体、光伏领域齐头并进，并持续加速各细分领域的产品研发和应用，在保持ALD产品国内市场占有率第一的同时，不断推出更多具备竞争力的系列产品。尤其值得关注的是，微导纳米不仅在国内市场占据重要地位，还在国际市场上展现出了强大的竞争力。公司正在积极响应国家“走出去”战略，以更加开放的姿态迎接全球市场的挑战和机遇。

率先用于光伏领域

今年6月，德国慕尼黑国际太阳能光伏展（Intersolar Europe 2024）盛大开幕。在这场迄今为止全球规模最大、影响最深的太阳能专业展览交易会上，微导纳米携TOPCon整线解决方案迎来欧洲市场“首秀”：除了TOPCon动态沙盘惊艳亮相外，现场同步呈现了半片技术、XBC、HJT以及钙钛矿叠层电池专用设备等一系列前沿产品，引得众多业内人士驻足围观，进一步了解这家中国企业的产品及其背后的创新力量。

这场展会上，微导纳米还推出全新升级的“夸父”批量式ALD系统，在维持卓越设备性能的同时，整体体积较上一代产品缩减了约30%，产能也提升10%，真正实现了“小而精”的设计理念。需要指出的是，“夸父”背后的ALD技术之所以能成为光伏市场上的“香饽饽”，就源于微导纳米的突破性贡献。

ALD技术全称为原子层沉积技术，在半导体、光伏、新型显示、柔性电子、新能源等领域具有多种应用，是非常关键的核心工艺之一。微导纳米董事会秘书龙文介绍，它通过交替输入不同的气体，使得这些气体在基底上形成原子级厚度的薄膜。由于沉积是在原子层级进行的，所以制备出来的薄膜具有非常好的覆盖率和均匀性，可以在复杂的形貌结构上进行沉积。

作为国内光伏ALD设备领军企业，微导纳米的创业史是一部充满挑战的奋斗史。

微导纳米成立于2015年，由企业家王燕清与黎微明博士、李翔博士为核心的半导体薄膜沉积技术领域专家团队共同创立。其中，黎微明是最早开始研究ALD技术的华人之一，李翔则拥有十余年的半导体器件制造和工艺研发经验。基于对ALD等先进薄膜沉积技术在中国发展前景的信心，黎微明和李翔放弃了在国际知名企业的高管职位，来到无锡这片热土创业，希望能够推动ALD、CVD等半导体技术产业化应用，填补国内空白领域。

创业之初，微导纳米面临着资金、人才资源的多重挑战，业务发展也面临着国外设备公司设下的壁垒。但这些困难并没有击垮团队，反而激发出他们更加坚定的奋斗精神。

“公司创立之初，必须先培养现金流业务来保证存活。”微导纳米总经理周仁向证券时报记者表示，就在微导纳米成立后，属于泛半导体领域的光伏产业迎来前所未有的发展机遇，也催生了对先进薄膜沉积设备的巨大需求。王燕清凭借敏锐的市场洞察力，意识到了半导体ALD技术在光伏领域的应用潜力，他与黎微明、李翔一拍即合，决定利用公司在半导体领域积累的技术优势，将ALD技术率先引入光伏产业中。

2016年，黎微明带领团队研发出批量型“夸父”原子层沉积设备，用于光伏电池片生产过程中的薄膜沉积环节，标志着中国自主创新的光伏核心装备取得重要突破，该设备也被评定为“江苏省首台（套）重大装备产品”。

2022年，N型电池迎来“量产元年”。微导纳米围绕N型电池生产的十大步骤、五大类设备，提供全新的TOPCon整线工艺技术解决方案，打造出业内领先的下一代高效电池生产线。在团队的共同努力下，公司在光伏市场上迅速取得了显著成就，陆续获得包括通威太阳能、隆基股份、晶澳太阳能、阿特斯、隆基股份、爱旭股份、晶科能源、天合光能等多家重要光伏客户的订单。依靠技术创新上的领先地位，微导纳米在光伏ALD设备市场上已经连续多年稳居行业首位。

助力半导体领域突破

好风凭借力，扶摇九万里。在光伏领域取得巨大成功后，微导纳米又将目光聚焦到对技术和工艺要求更高的半导体集成电路薄膜沉积设备上。周仁向证券时报记者表示，“我们希望通过ALD技术，推动半导体领域的创新发展。”

在半导体领域，薄膜沉积设备与光刻机、刻蚀设备并称为集成电路前道生产工艺中最关键的三类设备。随着半导体器件结构日益复杂，需要堆叠的薄膜层数越来越多，光刻、刻蚀等工艺配合ALD技术，才能制造出数亿级复杂的半导体芯片。可以说，ALD是半导体制造最核心的基础工艺之一，对实现半导体芯片的复杂功能至关重要。

随着国际局势的变化，国产半导体设备迎来历史性机遇。微导纳米利用光伏积累的资金和创投资金投入半导体研发，正式启动半导体项目，迅速成为国内首家将量产型High-k ALD设备应用于28nm节点集成电路制造生产线的国产设备公司，实现了国产ALD设备“从0到1”的突破。业内人士介绍，上述设备技术有效填补国内空白，达到国际先进水平。

2022年12月23日，微导纳米在科创板成功上市，为公司的发展插上腾飞的翅膀。上市后，公司的综合实力进一步增强，研发强度与营收增速均高于科创板市场平均水平。以2024年上半年为例，微导纳米的研发投入达到2.29亿元，同比增长134.05%，占营业收入的比重达到29.15%，远超行业平均水平。

更加引人关注的是，公司将研发投入的60%以上投向半导体领域，并且制定了详细的新产品开发路线图，积极推进新产品的研发，计划在未来两年内推出一系列创新产品。“我们在逻辑芯片、存储芯片、化合物半导体、新型显示等诸多半导体细分领域实施多元布局，已获得知名客户重复批量订单，成为能与国际巨头同台竞技的民族企业之一。”周仁向记者表示，“我们期待这些新产品能够进一步巩固我们在半导体行业的领先地位。”

在国产半导体设备中，CVD设备国产化率仅15%左右，ALD设备国产化率更低，基本上不到2%，在一两年前甚至接近于零。2023年，微导纳米进一步扩展了CVD产品线，凭借在技术上的独特优势，成功推出高温无定形碳工艺专用PECVD设备并取得批量订单，满足了客户在多个技术节点和工艺环节对薄膜沉积设备的需求，填补了国内半导体集成电路关键技术空白。

谈及半导体领域布局的发展前景，周仁直言，虽然整个国际形势、半导体设备形势相对而言比较严峻，但是对于微导纳米这一类从事“从0到1”的半导体设备企业来说，现阶段是非常重要的战略窗口期和上行期，所以景气度还是非常高的。

近年来，微导纳米业绩持续高速增长，成为国内半导体公司中跑出的一匹“黑马”。

2024年上半年，微导纳米实现营业收入7.87亿元，同比增加105.97%，其中半导体设备收入同比增长了812.94%，整体占比逐年提升。截至6月30日，微导纳米在手订单80.85亿元，其中光伏在手订单66.67亿元，半导体在手订单13.44亿元。与去年同期相比，半导体在手订单同比增加了123.09%。相关客户类型涵盖了逻辑、存储、化合物半导体、硅基OLED等领域，其中超过75%的增量订单来自存储领域，行业重要客户需求表现强劲，形成批量的重复订单合计已超过7.5亿元，体现了市场及客户的高度认可。

探索新兴发展机会

再将目光拉回到慕尼黑国际太阳能光伏展，微导纳米推出的钙钛矿新品无疑是展会上的一大亮点。

2023年11月，微导纳米自主研发的钙钛矿晶硅叠层电池专用设备顺利通过海外客户验收，帮助客户达成商业化电池（258.15cm）效率最新世界纪录，完成钙钛矿电池产业化工艺路线拼图，再次实现国产高端设备逆向出口海外，充分展现了公司在全球新型高效电池领域的强大竞争力。

“我们在光伏里的策略就是抓住当下机遇，同时又储备未来的技术，来应对整个光伏未来技术转换的发展。”周仁表示，微导纳米正围绕BC电池、HJT电池、钙钛矿电池等多种新型高效电池领域，持续完善技术储备和产品，为全球光伏产业的创新发展注入了新的动力。

如今，微导纳米将ALD技术作为核心竞争力，并构建了以ALD技术平台为基础，通过产业化应用服务不同行业，形成以技术为核、多产业为翼的商业模式。这种模式的优势在于，目标行业市场规模大，如光伏、半导体等每个行业市场规模均达百亿级，可为公司带来稳定的收入增长。“这样可以帮助公司逐步突破单一行业的发展瓶颈，解决后期发展可能面临的天花板问题。不同事业组合，可以降低单一周期性行业的波动风险。”微导纳米董秘龙文表示，如果公司仅聚焦一个周期性行业，该行业在周期下行时，公司整体订单和收入也会下滑，“而多产业组合可减弱单行业风险”。

随着人工智能、自动驾驶、虚拟现实、柔性电子等新兴产业加速发展，微导纳米不断探索在新兴产业应用领域进行薄膜工艺相关专用设备和技术的研发，并逐步开展产品应用验证，持续推动新兴产业的技术进步，助力客户在相关领域保持行业领先地位。

据了解，微导纳米还将继续探索尖端薄膜沉积技术在各新兴应用领域的发展机会，如柔性镀膜、芯片封装、光学超低减反膜沉积、新能源等细分应用领域的薄膜沉积技术，“虽然目前这些领域的现有订单量不大，但公司看好这些领域的市场潜力和技术应用前景。”微导纳米董秘龙文表示。

就在今年1月，微导纳米创新研发的ALD量产设备顺利发往欧洲某头部芯片制造客户，专用于其新型车载芯片的生产制造，再次实现国产高端设备逆向出口海外，标志着微导纳米推动ALD技术在新兴产业领域的应用又取得新的突破，为公司全球化及多元化发展布局增添新的动力。

今年4月15日，微导纳米自主研发的专用于光学行业的ALD量产设备成功发往客户现场进行产业化验证，标志着微导纳米在光学领域的技术研发取得新突破。该设备专为消费电子光学摄像头、AR/VR光学透镜、精密光学元器件等产品的薄膜沉积加工工艺而设计，助力摄像镜头等精密光学技术实现了迭代升级，也彰显了微导纳米以ALD技术为核心，持续挖掘技术创新潜力、探索新兴行业应用的强大实力。