在AI大爆發(fā)的時(shí)代,一個(gè)又一個(gè)相關(guān)企業(yè)乘著風(fēng)口起飛,像賣(mài)顯卡的老黃,本來(lái)只有游戲佬認(rèn)識(shí),現(xiàn)在靠著AI需求搖身一變成了科技圈頂流大佬,以前只配跟山寨機(jī)搭伙的聯(lián)發(fā)科,跟谷歌簽個(gè)AI芯片合作協(xié)議,股價(jià)兩天漲19%……
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但這些都不是最離譜的,在這股狂潮中,居然有個(gè)賣(mài)馬桶的公司,也跟著上天了。
日本衛(wèi)浴產(chǎn)品企業(yè),東陶株式會(huì)社,也就是大家經(jīng)常在廁所看見(jiàn)的TOTO,在各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭相繼宣布擴(kuò)張AI數(shù)據(jù)中心后,其股價(jià)創(chuàng)下了五年來(lái)的最大漲幅,單日漲幅一度觸及11% !
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馬桶,AI,想破頭都聯(lián)系不到一塊。
01 隱藏的半導(dǎo)體巨頭
這背后的邏輯,并非東陶搞了個(gè)AI馬桶跟用戶(hù)嘮嗑,而是它有一項(xiàng)不太起眼的副業(yè),對(duì)于半導(dǎo)體生產(chǎn)至關(guān)重要。
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由于半導(dǎo)體制造需保持納米級(jí)精度,任何微小幅移都會(huì)導(dǎo)致器件失效,所以晶圓在加工時(shí)需要被固定住。過(guò)去大多采用真空吸盤(pán),由真空泵用于從吸附區(qū)域抽氣降壓,從而在晶圓與盤(pán)子間產(chǎn)生真空區(qū)域,將其穩(wěn)穩(wěn)吸住。但這種老辦法會(huì)導(dǎo)致晶圓邊緣受力,容易出現(xiàn)形變,真空吸盤(pán)也難以在真空或極低壓下工作,還會(huì)產(chǎn)生微塵顆粒,造成晶圓污染。
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隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)加工精度要求越來(lái)越高,巨頭們紛紛開(kāi)始改用靜電吸盤(pán),這玩意用絕緣體料制成一個(gè)吸附面,通常是特種陶瓷,然后陶瓷下方嵌入電極和電源。工作時(shí)向電極施加電壓,產(chǎn)生電場(chǎng),然后感應(yīng)在晶圓上,使兩者之間產(chǎn)生靜電吸力,受力非常均勻,而且不會(huì)直接接觸晶圓,減少了損傷和污染。
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聰明的你,應(yīng)該想到其中的聯(lián)系了,吸盤(pán)需要陶瓷,而馬桶也是陶瓷做的,可以共用東陶掌握的底層技術(shù)。
吸盤(pán)所需的特種陶瓷,必須擁有高致密性和低孔隙率,還要確保強(qiáng)度、絕緣和導(dǎo)熱,平整度也要控制到納米級(jí),其中還要保留孔隙結(jié)構(gòu),從而設(shè)置冷卻晶圓用的氣體通道。由于吸盤(pán)內(nèi)部得安裝電極,陶瓷吸附面還必須一次燒結(jié)成形,對(duì)工藝要求十分苛刻。
東陶這家公司,已經(jīng)跟陶瓷打了百來(lái)年交道。除了研究客戶(hù)的屁股之外,他們?cè)谔沾蔁Y(jié)工藝和配方控制也上有很多經(jīng)驗(yàn)積淀 。第一次石油危機(jī)期間,日本經(jīng)濟(jì)暫時(shí)性低迷,馬桶等衛(wèi)浴產(chǎn)品銷(xiāo)量也隨之撲街,危機(jī)之下,東陶開(kāi)始嘗試研究高附加值的特種陶瓷,試圖用靜電吸盤(pán),從剛剛興起的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中分一杯羹。
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在開(kāi)發(fā)過(guò)程中,東陶遇到了很多麻煩,早期實(shí)驗(yàn)品不是開(kāi)裂,就是次品率嚴(yán)重超標(biāo),并且吸盤(pán)上經(jīng)常出現(xiàn)來(lái)源不明的異物,被污染了就無(wú)法用于半導(dǎo)體生產(chǎn)。
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當(dāng)時(shí)的日本,工匠精神還沒(méi)變成躬匠精神。東陶的老師傅們埋頭折騰了好幾年,總算試出了合適的工藝和配方,神秘的異物問(wèn)題,也找到了答案,那玩意其實(shí)是化妝品粉末,由于特種陶瓷生產(chǎn)工作還有大量人工參與,所以污染了,改用自動(dòng)化+高標(biāo)準(zhǔn)無(wú)塵車(chē)間就能解決。發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題的,正是東陶用于檢查馬桶瑕疵的高精密顯微鏡,閉環(huán)了屬于。
東陶在90年代成功量產(chǎn)靜電吸盤(pán)之后,并沒(méi)有馬上起飛,因?yàn)槟菚r(shí)候的芯片性能弱、制程低,所以對(duì)加工精度要求,更為廉價(jià)的真空吸盤(pán)已經(jīng)可以滿(mǎn)足需求,因此,東陶也沒(méi)有在半導(dǎo)體領(lǐng)域刷出多大的存在感。
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但時(shí)代是滾滾向前的,隨著人類(lèi)的芯片性能越來(lái)越強(qiáng),對(duì)于算力和存儲(chǔ)的需求也越來(lái)越高,東陶的產(chǎn)品終于迎來(lái)了高光時(shí)刻。SK海力士、三星電子、鎧俠控股等全球芯片大廠(chǎng),都成了東陶吸盤(pán)的用戶(hù)。著人工智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加速,芯片需求進(jìn)一步增加,直接導(dǎo)致了東陶相關(guān)精密陶瓷組件需求也跟著水漲船高,公司的股價(jià)自然就飛起來(lái)了。
如果你只看傳統(tǒng)衛(wèi)浴產(chǎn)品,東陶這幾年在國(guó)內(nèi)被打得丟盔棄甲,從年賺幾億,到虧損數(shù)千萬(wàn),還關(guān)掉了運(yùn)營(yíng)多年的北京、上海工廠(chǎng),國(guó)產(chǎn)品牌正在瘋狂吞噬它的份額。
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南方都市報(bào)
但東陶以半導(dǎo)體精密陶瓷為代表的新業(yè)務(wù),已經(jīng)成為了新的增長(zhǎng)引擎,貢獻(xiàn)了公司42%的營(yíng)收 ,并且利潤(rùn)率達(dá)到了40%,遠(yuǎn)高于東陶所有部門(mén)7%的平均水平。
搞了一百年馬桶之后,這家企業(yè)終于找到了自己的第二春,而這種看似天馬行空的跨界轉(zhuǎn)型,又跟東陶原來(lái)的業(yè)務(wù)的是分不開(kāi)的。
就好像方士煉丹,你整那仙丹可能保不了長(zhǎng)命百歲,但只要你嘗試次數(shù)夠多,沒(méi)準(zhǔn)會(huì)發(fā)明火藥。
02 日版“工業(yè)大摸底”
前兩年網(wǎng)上流行過(guò)“工業(yè)大摸底”的梗,說(shuō)是軍工遇到什么想破頭難題,結(jié)果找企業(yè)一問(wèn),人家早就突破核心技術(shù)了,已經(jīng)在民用產(chǎn)品上大規(guī)模應(yīng)用。什么造繩索的掏出了航母阻攔索,賣(mài)魚(yú)竿的掏出了高性能碳纖維……
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如果讓日本人來(lái)寫(xiě)類(lèi)似的段子,他們一定會(huì)寫(xiě)半導(dǎo)體。沒(méi)錯(cuò),從傳統(tǒng)行業(yè)跨界到半導(dǎo)體的日本企業(yè),還不止東陶一個(gè)。
之前網(wǎng)上就驚呼,全球芯片的命脈竟然被一家味精廠(chǎng)給把住了,這家企業(yè)就是日本的味之素,20世紀(jì)初,味之素靠著發(fā)明味精起家,此后主營(yíng)食品調(diào)味料。
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70年代時(shí),味之素的工程師們,研究起了生產(chǎn)味精的廢料,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中的樹(shù)脂類(lèi)殘?jiān)^緣性能很不錯(cuò),但是暫時(shí)想不到有啥用,就擱那慢慢研究。
進(jìn)入21世紀(jì)之后,芯片電路密度越來(lái)越高,傳統(tǒng)絕緣材料跟不上了,不是太厚裝不進(jìn)去,就是太薄容易被擊穿,造成短路。當(dāng)時(shí)英特爾被這個(gè)問(wèn)題搞到頭皮發(fā)麻,找到味之素的團(tuán)隊(duì),希望他們能夠開(kāi)發(fā)一種特殊的絕緣薄膜。于是味之素就把這些庫(kù)存技術(shù)拿出來(lái)改良,搞了著名的ABF薄膜(Ajinomoto Build-up Film)。這玩意不僅絕緣,還具有高耐用性,低熱膨脹性,易加工性,能用來(lái)區(qū)隔的微米級(jí)線(xiàn)路。
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按照味之素官方的說(shuō)法,“它已成為幾乎所有高性能CPU的首選產(chǎn)品”。
這話(huà)并不完全是吹牛皮,由于其它廠(chǎng)商缺乏沒(méi)有類(lèi)似的技術(shù)積累和專(zhuān)利,需要花費(fèi)大量的精力試錯(cuò),才能造出類(lèi)似ABF薄膜的產(chǎn)品,而且生產(chǎn)出來(lái)毫無(wú)性?xún)r(jià)比可言,由于味之素入行早、規(guī)模大,再加上原料來(lái)自生產(chǎn)味精的副產(chǎn)品,其制作成本很低。在這種優(yōu)勢(shì)下,味之素壟斷了絕大部分市場(chǎng),無(wú)人敢挑戰(zhàn)。
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后來(lái)AI熱潮來(lái)臨,全球需要芯片,但味之素?cái)U(kuò)產(chǎn)需要2到3年的時(shí)間,這直接造成短期供給緊張,芯片廠(chǎng)則把漲價(jià)成本都轉(zhuǎn)嫁給了客戶(hù),于是,“味精廠(chǎng)卡全球半導(dǎo)體脖子”的荒誕一幕就此誕生。
類(lèi)似的案例還有花王,這家日本企業(yè)本來(lái)是做日化的,賣(mài)了了幾十年洗面奶、洗發(fā)水,屬于超市里的老熟人,它在半導(dǎo)體領(lǐng)域也找到了屬于自己的工作,洗晶圓。
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半導(dǎo)體制造本質(zhì)上是一個(gè)不斷在晶圓上“雕刻”并“清洗”的過(guò)程,要洗掉數(shù)萬(wàn)億個(gè)納米級(jí)顆粒,些許殘留,都可能導(dǎo)致整塊晶圓報(bào)銷(xiāo),所以,清洗工序占據(jù)了半導(dǎo)體制造全過(guò)程約30%的時(shí)間。隨著半導(dǎo)體工藝日趨復(fù)雜,開(kāi)始搞什么 2.5D/3D 先進(jìn)封裝,助焊劑殘留也成了大問(wèn)題。
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這時(shí)候,花王笑了,過(guò)去它為了強(qiáng)化日化品去油能力,開(kāi)發(fā)了很多種“表面活性劑”,通過(guò)降低表面張力,使水與油能夠更好地混合,從而讓水流帶走油脂。
花王拿同源的技術(shù),做了晶圓的工業(yè)清洗劑,它家的產(chǎn)品能改變硅片的表面性質(zhì),使原本疏水的表面變得極度親水,洗完之后還能形成電荷層, 防止被清除的顆粒再次附著在晶圓上 ,芯片廠(chǎng)用了都說(shuō)牛,不僅提高了良率,還能省水費(fèi)。
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還有個(gè)例子是富士,這家公司以前的主業(yè)是做膠卷,跟柯達(dá)算同行,掐指一算,柯達(dá)如果投胎,今年也該有16歲了,但富士卻沒(méi)有隨著膠片相機(jī)衰落而倒閉,仍然是市值高達(dá)250億美元的大企業(yè)。富士保命的關(guān)鍵在于,及時(shí)將業(yè)務(wù)多元化,并且轉(zhuǎn)型到了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。
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富士膠片在搗鼓膠片的過(guò)程中,對(duì)感光物質(zhì)、染料合成以及復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)控制積累了深厚經(jīng)驗(yàn),轉(zhuǎn)型之后,他們拿這些技術(shù)來(lái)生產(chǎn)光刻膠中的感光劑、添加劑。除此之外,富士還向許多大廠(chǎng),提供半導(dǎo)體清洗和干燥過(guò)程中所需的高純度酸、堿、溶劑和蝕刻液,這也是膠片時(shí)代就開(kāi)始研究的技術(shù)。
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日本這些老牌企業(yè),一個(gè)個(gè)看上去都在搞低端產(chǎn)業(yè)、夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè),背地里卻是半導(dǎo)體大佬。
與其說(shuō)是他們跨界去搞高科技,倒不如說(shuō),當(dāng)年的“日本經(jīng)濟(jì)奇跡”還在發(fā)力,這個(gè)國(guó)家曾經(jīng)擁有強(qiáng)大而完整的工業(yè)體系,持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)了幾十年,建立了雄厚的技術(shù)儲(chǔ)備,當(dāng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)有需求的時(shí)候,自然而然就能從技術(shù)庫(kù)中掏出點(diǎn)什么大寶貝。
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而且日本企業(yè)的策略很有意思,他們喜歡搞所謂的“窄門(mén)競(jìng)爭(zhēng)”,芯片設(shè)計(jì),我玩不過(guò)美韓,半導(dǎo)體生產(chǎn),我不如中國(guó)臺(tái)灣,應(yīng)用芯片的各種電子產(chǎn)品,我沒(méi)有中國(guó)做得好,那就轉(zhuǎn)去攻克產(chǎn)業(yè)鏈中規(guī)模雖小、但不可替代的“卡脖子”環(huán)節(jié),像什么陶瓷吸盤(pán),全球市場(chǎng)規(guī)模可能只有數(shù)億至數(shù)十億美元,但足以養(yǎng)活一家企業(yè),而且技術(shù)壁壘極高,對(duì)下游價(jià)值千億的芯片產(chǎn)業(yè)有絕對(duì)的話(huà)語(yǔ)權(quán)。
反過(guò)來(lái)說(shuō),我們中國(guó),目前在半導(dǎo)體上還沒(méi)達(dá)到全球領(lǐng)先,本質(zhì)就是歷史欠賬太多了,20世紀(jì)上半葉忙著保家衛(wèi)國(guó),后半葉被封鎖圍堵,只能走偏科路線(xiàn)。很多工業(yè)門(mén)類(lèi)都是近二十年才開(kāi)始高速發(fā)展的,沒(méi)有長(zhǎng)時(shí)間的積累,就沒(méi)有技術(shù)百寶箱。
03 中國(guó)掃地僧
但是從另外一個(gè)樂(lè)觀(guān)的角度看,日本的經(jīng)驗(yàn)告訴我們,只要中國(guó)各個(gè)工業(yè)門(mén)類(lèi)穩(wěn)定發(fā)展,所積累下的技術(shù),培育出的人才,一定會(huì)量變引起質(zhì)變,帶飛半導(dǎo)體。
現(xiàn)在已經(jīng)有各種“土包子”企業(yè),走出了土到極致變高端的趨勢(shì)。比如說(shuō)興發(fā)集團(tuán),這家企業(yè)的前身,是鄂西山區(qū)的一家縣級(jí)黃磷小廠(chǎng),產(chǎn)品主要作為化肥、洗衣粉原料,雖然有幾十年歷史了,但前期毫無(wú)存在感,連幾張像樣的照片都沒(méi)留下。
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但這個(gè)廠(chǎng)有股狠勁,就一直鉆研磷酸,不停嘗試提高純度。99.9% 純度的工業(yè)黃磷,只能拿去做化肥、農(nóng)藥或者煙火,喊不了高價(jià),只能按噸賣(mài)。興發(fā)想辦法把純度搞到了99.9999%,“6個(gè)9”的高純磷酸,可以拿去制藥或者做食品添加劑,價(jià)格貴得多,利潤(rùn)自然也有了。
2018年,興發(fā)再度取得技術(shù)突破,直接搞出了99.9999999%的超高純度磷酸,整到小數(shù)點(diǎn)后面這么多位,并不是炫技,“9個(gè)9”成的稀罕物才能做電子級(jí)磷酸,其核心用途包括晶圓的清洗、光刻膠去膠、絕緣膜與導(dǎo)體膜的圖形蝕刻,是決定芯片良率的關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料,就是要是放到黃金暴漲之前,電子級(jí)磷酸的身價(jià)比金子都高。
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新華社
做上這種按克賣(mài)的高端生意之后,興發(fā)的國(guó)內(nèi)市占率超過(guò)80%,還出口到了美日歐 ,賺了錢(qián)之后又繼續(xù)擴(kuò)產(chǎn),如今這家公司3萬(wàn)噸/年電子級(jí)磷酸生產(chǎn)規(guī)模,已經(jīng)位居全球第一。
還有家叫回天新材的企業(yè),前身是搞汽車(chē)密封膠的小廠(chǎng),業(yè)務(wù)本來(lái)很單一,十多年前,這家企業(yè)發(fā)現(xiàn)很多特殊工業(yè)用膠都依賴(lài)進(jìn)口,是個(gè)商機(jī),就開(kāi)始組織人手搞國(guó)產(chǎn)化替代。一個(gè)不留神,就填補(bǔ)了十多項(xiàng)空白,其中包括長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷的半導(dǎo)體芯片封裝膠和導(dǎo)熱凝膠,而且人家挺實(shí)在,接受媒體采訪(fǎng)直接說(shuō),光刻膠暫時(shí)還沒(méi)攻克,準(zhǔn)備花10年死磕。
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湖北日?qǐng)?bào)
還有家名叫鼎龍股份的公司,以前搞打印機(jī)、復(fù)印機(jī)耗材的,用著國(guó)外的技術(shù)和進(jìn)口高價(jià)原材料,自己就可憐兮兮賺個(gè)辛苦錢(qián),后來(lái)老板忍不了了,開(kāi)始研發(fā)攻關(guān)。掌握了碳粉技術(shù)之后,世界好像一下就敞亮了,因?yàn)樘挤坌枰_控制顆粒大小和分布,而半導(dǎo)體生產(chǎn)所需的CMP拋光液(機(jī)械化學(xué)拋光),以及對(duì)應(yīng)CMP拋光墊,也有類(lèi)似的需求,技術(shù)存在共通性。
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該產(chǎn)品過(guò)去一直被美國(guó)陶氏壟斷,鼎龍搞出國(guó)產(chǎn)替代之后,已經(jīng)開(kāi)始從它手里搶肉,獲得了12%的國(guó)際市場(chǎng)份額,在國(guó)內(nèi),鼎龍的市占率則高達(dá)70%,腳跟已經(jīng)站穩(wěn)。
沒(méi)錯(cuò),中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),也有自己的掃地僧。
半導(dǎo)體的發(fā)展不是孤立的,它需要精細(xì)化工、精密機(jī)械、材料科學(xué)等全方位的技術(shù)支撐,而技術(shù),從來(lái)都不會(huì)憑空產(chǎn)生,你需要通過(guò)一些看似不起眼的產(chǎn)品來(lái)持續(xù)積累經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),也要靠著這些產(chǎn)品賺錢(qián),從而養(yǎng)活研發(fā)人員,支付試錯(cuò)升本,下一個(gè)時(shí)代的門(mén)票,需要上一個(gè)時(shí)代就提前買(mǎi)好。
今天的日本,沒(méi)有英偉達(dá)、英特爾那樣頂級(jí)芯片大廠(chǎng),曾經(jīng)暢銷(xiāo)世界的電子產(chǎn)品,也逐漸被中美韓的競(jìng)品所取代。但這個(gè)國(guó)家依然能靠著黃金時(shí)代留下的遺產(chǎn),在半導(dǎo)體行業(yè)里保有一席之地,吃AI崛起的紅利。只是,當(dāng)日本的工業(yè)逐漸退守堡壘,將越來(lái)越多的市場(chǎng)拱手讓人,龐大的遺產(chǎn)總會(huì)有用完的一天。
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對(duì)于中國(guó)而言,幾代人辛辛苦苦建立起來(lái)的全門(mén)類(lèi)工業(yè)體系,現(xiàn)在才剛剛開(kāi)花,只需靜待果實(shí)落地,時(shí)間,站在我們這邊。
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