從無人問津到炙手可熱,第三代半導體創業公司的生死四年

圖片來源@視覺中國

文|甲子光年科技產業智庫,作者 | 範文婧,編輯 | 趙健

2018年,特斯拉的Model 3成為第一款搭載全碳化硅(SiC)功率模塊逆變器的車型。

SiC具有高溫操作和低損耗等特性,可以縮小用於冷卻的散熱片,擴大內部空間,Model 3的車身比Model S減小了20%。

敏感的投資者意識到,這個已經發展多年但仍然不溫不火的半導體材料——第三代半導體的春天要來了。

2019年8月,華為旗下的哈勃投資了第三代半導體公司“山東天岳”,投后持股10%。這是山東天岳成立近十年之後獲得的首輪融資,此時還遠未盈利。

此後不到兩年的時間里,天岳迅速完成了五輪融資。同為第三代半導體的天科合達、東莞天域、同光晶體、瀚天天成等公司也在同一期間獲得了3~5輪不等的融資。三年半之後的2022年1月,山東天岳登陸科創板,成為了“第三代半導體第一股”。

第三代半導體以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)為代表,相對於第一代(硅Si)、第二代(砷化鎵GaAs、銻化銦InSb)半導體材料,第三代半導體在高溫、高電壓、高頻率場景下擁有更好的穩定性、運行能力和更少的能耗,適用於功率器件。

大部分人都對第三代半導體比較陌生,但在電動汽車、電動車充電基礎設施、5G網絡等日常接觸的產品與設備中,都有第三代半導體的身影。隨着中國新能源汽車市場的蓬勃發展,第三代半導體也將是受益市場之一。

這次故事的主角宣融和高冰,就是第三代半導體浪潮的見證者與參與者,宣融在2019年底創立了第三代半導體外延公司百識电子,高冰在2020年7月創立了襯底公司晶越半導體。

他們之間也許有許多不同之處,一位一直計劃着想要創業,核心成員、產品、供應鏈等大小細節都在規劃之中;而另一位卻覺得自己總是被外力“推着走”,創業、融資、銷售合作,都是在有了選項之後才謹慎選擇。

但他們之間也有無數相似之處。2020年,一創業就遇到疫情;2022年,經歷了資本在半導體領域的狂歡與冷靜,卻都在這一年獲得了新融資,有了新故事。

創業,恰逢其時

2019年,宣融離開了工作多年的嘉晶电子,以及故鄉台灣,準備到大陸創業。

創業的理想曾一直縈繞着宣融。他博士的主攻方向是第三代半導體,畢業后在台灣工程研究院工作了11年,做三代半導體相關的研發。離開工研院來到嘉晶电子,他主要負責第三代半導體產品的量產、銷售等工作。

第三代半導體的產業鏈不算太長,可以分為“襯底、外延、器件代工”等環節。襯底是芯片的基座,外延要在襯底上生長起來,器件代工則是將其加工成具有特定功能的產品。

來源:天科合達招股書

經朋友介紹,宣融認識了和利資本的投資人籃志揚。籃志揚早就聽聞過宣融的大名,知道他就是公司從零到一完成第三代半導體量產的負責人。了解到他的個人經歷與創業意願,籃志揚很願意提供幫助,推薦宣融來大陸成立公司。

2019年8月,宣融創立第三代半導體公司百識电子,先從自己最熟悉的外延做起,並在南京落戶。南京所在的長三角是半導體產業鏈聚集地,氣候與台灣也相對接近,是台胞來大陸做半導體創業的主要選擇地之一。

這一年,在第三代半導體領域萌生創業念頭的還有高冰。

博士畢業之後,高冰在日本的大學擔任研究員。短暫地在挪威生活過一段時間后,他在2017年回到中國,在武漢大學擔任教授。由於國內三代半導體材料方面的研究人才較少,而高冰曾在日本做過相關的理論研究,一些第三代半導體創業或新成立的部門,邀請他去做第三代半導體材料研發,但最後因為種種原因都沒有深度合作下去。

2019年,高冰在朋友介紹下來到浙江嵊(sheng)州成立晶越半導體。

高冰的創業領域是襯底。在第三代半導體中,襯底的價值被普遍認為佔到了整個器件的50%以上,因為襯底的研發難度更高、周期更長。通常來說,外延片的生長只需要一兩個小時,每天都能做多次實驗測試效果。但襯底從生長到後續的切割打磨等需要一個多月。

憑藉自己在硅、碳化硅領域的專業知識,高冰想搭建一個“另類”的研發團隊,比如專門招聘那些沒有任何晶體材料生長經驗的工程師來做晶體生長研發。

他解釋道,“如果工程師們接觸過第三代半導體材料,就會下意識地去模仿當時的做法,這樣做出創新的可能性就受到了約束。我們想做出卓越的產品,那就得讓工程師們先清空大腦”。

這看似難以理解,但拿高冰的話來說,“做襯底就好像一種藝術,從頭開始學要比改正一個學過的人容易得多”。

百識电子與晶越半導體成立的2019年,第三代半導體賽道才剛剛起步。

即使是長期浸潤在半導體領域的籃志揚,在決定投資第三代半導體時,也遭遇了團隊的強烈質疑。在投決會上,會有同事不解地詢問:“(第三代半導體)這個賽道真的會火起來嗎?”

但籃志揚認為趨勢已經形成,將必然發生。

當時大陸的三代半導體公司山東天岳、天科合達、東莞天域、瀚天天成等已經成立了近十年,有了一定的技術和客戶積累,但遠比不上台灣企業成熟。

但最近幾年大陸新能源汽車市場崛起,將成為未來多年第三代半導體最大的下游市場。同時,科創板開市后,大陸硬科技投資的活躍度已經初現端倪。

憑藉曾經的工作或學術經驗,疊加一個新興市場的發展勢能,創業恰逢其時,完全有機會趕超大陸乃至國外的龍頭企業。

融資,計劃之中與計劃之外

經過一年多的接觸與調研,2019年12月,和利資本以4200萬元領投百識电子天使輪,又加碼3000萬元領投Pre A輪,但要求宣融以及創始團隊以同樣條款跟投800萬,來表示創業決心。

籃志揚見過不少創業者面對困難“逃”回舒適區,“創始團隊把錢放進去,才一定會認真對待”。結果,團隊只花了3天討論就同意跟投。為了讓團隊安心在南京創業,和利資本創始管理合伙人孔令國還曾一日往返上海與台北,專程與百識核心團隊及其家人交流。

拿到融資,建廠房、選設備是企業開工前的重要一步。

設備是公司最大的投入,又關乎未來十年產品的品質,在宣融看來 ,正是設備才決定着最終產能的“上限”。例如,外延生產最重要的設備叫外延爐,目前有水平式和垂直式兩類。垂直式外延爐能夠生產出性能更多的產品,但水平式的設備則更便宜。

宣融毫不猶豫地選擇了垂直式。這聽上去似乎是個容易的決定,但其實,很多公司由於前期資金不足,或希望有“更多爐子”的宣傳效果,而購置了較為便宜外延爐,未來產品將容易遇到天花板。

高冰成立的晶越半導體,則是由聞泰科技、嵊州當地政府,以及團隊聯合出資成立的。當時,嵊州想要啟動製造業轉型,從原來的傳統製造業轉向新型高科技製造業,晶越就是這批政府投資的企業之一。

2021年,高冰經朋友介紹認識了和利資本的合伙人。和利當時一直在市場上尋找合適的可以投資的襯底公司。籃志揚拿着晶越的產品請百識幫忙做生長測試,因為外延片就是從襯底上生長出來的,百識电子算是晶越的下遊客戶。

為了測試晶越半導體的襯底產品質量,籃志揚請公司“運氣最差”的同事去抽晶柱測試質量,“這位同事出差經常會遇到晚點或車禍,他去挑肯定會挑到最差的晶柱吧”。

但測試結果出人意料,與當時國內份額最高的公司質量相當,距離量產指日可待。於是籃志揚建議高冰可以籌備下一輪融資和擴產的事項,併為高冰張羅起來。

這場融資本來並不在高冰的計劃之中。

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融資被認為是半導體公司的重要時間節點。這是因為大多數半導體公司前期的投入在於建廠和購置設備,都是一次性投入,而進入研發階段后的成本則會降低。

業內人士估計,在理想狀態下預計公司五年左右收入和支出可以持平,這時總投入預計為7~8億元,而設備成本佔一半左右。

所以,企業只有到了研發的後期,產品較為成熟,良率、穩定性都達到了一等水平,可以嘗試擴產的時候,才會選擇融資,不然就是“做一爐虧一爐”。

2022年6月,和利與紅杉完成了對晶越的領投。該輪融資后,高冰開始建新工廠,並計劃在2023年上半年實現量產。

新公司,“上午簽字,下午打款”

2022年,宣融在百識电子之外,又與和利一同孵化了一家第三代半導體代工公司——寬能半導體。

實際上,早在2019年創業之時,宣融就把“外延+代工”當作創業規劃。2021年底,宣融與籃志揚交流,目前百識电子的產品研發和營銷工作都已經步入正軌,是否可以開始籌備新公司了。

宣融這樣解釋時間點的選擇。目前,三代半導體的功率器件尚未大規模應用在新能源汽車中,主要是由於價格高昂,大約是目前常規使用的IGBT器件的8倍左右。他估計,大約到2025~2026年,價格將下降到IGBT 4倍的“甜蜜點”。於是,公司至少要在2024年就開始找車廠合作,2023年就應該有工廠建成,2022年工廠需要開始建設。

於是,他與籃志揚一起討論新公司創始成員的人員畫像,恰逢幾位老同事也對來大陸創業感興趣,便一拍即合成立了寬能半導體。

2022年初,對於境外來大陸創業的人來說不太容易。團隊雖然也知道大陸的封控政策,但一來就被隔離28天也讓人有點吃不消。

同樣被隔離28天的還有常駐台灣剛回上海的籃志揚。隔離期間,他一邊繼續幫助解答新公司成立的問題,一邊聯絡其他寬能半導體的投資方,確認項目投資事宜。

3月25日,剛解除境外隔離的籃志揚,安排寬能半導體在南京的成員來上海見面。因為按照公司的傳統,投決會前和利的合伙人必須要和項目方當面交流過才可以。

宣融談及這件事的時候調侃道,“大家都想罵他”。當時上海疫情頻發,從上海返回南京后很可能要隔離14天,而且政策每天在。不過團隊最後還是來了,雙方對這個會面都很滿意,投資事項順利推進。

兩天後,上海市新冠防疫小組宣布,28日起浦東實施全域靜態管理,31日起浦西進入靜態管理。本來預計4天的靜態管理持續了六十多天,直到6月1日上海各區才普遍解封。靜態管理期間,和利完成了寬能半導體的投資決策,以及與多家參投企業的股權分配問題。

回到南京的宣融和團隊也如預想中的被隔離了14天,公司大小事務只能在線上處理,耽誤了一些進度。回想這個小插曲,宣融感嘆,如果沒在唯一一個工作日見面,可能還要再多等好幾個月,“至少我們都把握住機會了”

在寬能的項目里,宣融和團隊甚至還主動要求要跟投。

在2022年,投資人對第三代半導體賽道已經信心滿滿,加上寬能團隊和宣融的信譽,和利不再要求創始人跟投。

但宣融對自己的項目很有自信,“不想錯過這次機會”。核心成員出了近2000萬來跟投。籃志揚沒有想到,但也非常歡迎,“團隊對自己的項目有信心,這也會增加投資人的信心。他們出多少我們收多少,即使超出了預期,我們的份額被稀釋了一點也沒關係”。

時機的重要性不言而喻。

在確認這次融資之前,宣融曾私下告訴籃志揚新公司的運營資金比較緊張。籃志揚向和利申請,合伙人同意從公司借款給宣融。後來宣融沒拿這筆錢,自己外借了500萬讓公司提前正常運營起來。

四月,寬能的工廠已經等待建設,設備也已經預定好,等待投資人款項到賬后就能給設備廠打款。然而許多投資人被隔離在家,打款周期延遲。籃志揚回憶道,因為知道宣融急着要用這筆錢購買設備,“那天上午收齊了所有投資人的电子簽字,和他們確認簽字都有效后,下午我們立刻就請財務打款了”,希望新公司能夠快速步入正軌。

生與死,不容差錯的供應鏈安全

相比剛創業的時候,資金已經不是這些公司最擔心的問題。

在地緣政治的影響下,半導體行業一邊受到關注高速發展,一邊又面對着持續的不確定性。尤其是對小公司來說,“不能做錯規劃”,也“受不了打擊”。

第三代半導體領域,外延和器件公司都需要購置襯底才能進行生產。全球範圍里,Wolfspeed (科銳)、II-VI(貳陸)等美資公司佔據了超過70%的襯底市場份額,是絕對的領導者。雖然一直以來,美國對華芯片法案的禁令都主要集中在高算力、大芯片領域,距離第三代半導體還很遠。但是從2020年之後,由於疫情的催化,中國的外延、器件公司已經很少能從美資企業訂購到襯底。

於是在襯底的選擇上,即使過去的工作讓宣融對各大襯底公司都比較熟悉,他也選了國內公司來合作。

2022年10月,美國對中國半導體的限制升級。新規發布的第二個工作日,籃志揚意識到這次的新規可能會對一些被投企業產生影響。於是立刻聯繫了律所,請律師來公司幫同事們解讀政策。當周,他和同事又聯繫了三十多家被投企業的CEO來辦公室,一起討論風險和對策。

宣融所在的三代半導體產業風險不大,但他也在座談會上介紹了一下選擇非美系設備、國產設備和國產襯底的一些經驗。

早在2019年選擇第一批設備的時候,宣融和籃志揚就關注到了中美關係所帶來的影響。他們討論,車企的客戶也會關注供應鏈安全問題,問公司襯底的來源是否能夠保證,不如就讓所有原材料首先“去美資”。於是,首批設備的主力設備用了日本、韓國的,一些其他設備用了國產的。

2022年3月,百識电子又完成了超過3億元的A輪融資,融資由杭實資管領投。在新一輪擴產中,宣融引入了國產化設備。甚至連主力設備也選擇了國產。這次“轉國產”宣融也沒有猶豫,宣融說“小公司抵抗不了客戶轉單的風險”,還不如自己先多考慮一步。

目前看來,國產的設備距離日、德、美系產品還有一定的距離,宣融認為,只要根據需要量產的時間倒推購置設備的時間,提前規劃、慢慢調試、一起成長,最後總歸可以用起來的。

當然,選擇國內的廠商也有一定好處,比如價格低、交期快。傳統的設備由於訂購人數較多,通常需要接近兩年的時間才能到貨,而國產設備只需要一年不到。這為設備調試和正式研發爭取了時間。

除此之外,地緣政治的不確定性,讓需要美資襯底的器件代工廠處在被動的狀態,而新能源車的客戶方也關注供應鏈安全,期待全產業鏈的國產化。

宣融在和利組織的座談會上還補充說,百識的設備中也有許多芯片,這些不全是國產的。這看似是設備供應商的問題,但他在工廠不忙的時候也請同事測試國產芯片是否能夠替代,幫助設備供應商儘快替換。

在場的CEO也感嘆,原來供應鏈安全可以考慮到這麼細緻的程度。

信任,才能成為盟友

對晶越來說,在交給百識測試之前,高冰已經開始尋找一些下游的用戶進行測試,尤其是一些國外廠商。

國外的器件廠發展比較久,產能和市場需求較為穩定,正在尋找更多機會。而國內新能源汽車發展迅速,如果有國內公司做得好,產能可以迅速擴張。所以國際企業也願意在早期陪同測試。

一些國內的器件廠商也來找高冰尋求合作,“國外的襯底買不到,很多公司都來找我們要襯底”。但在國內合作夥伴的選擇上,高冰更關注這家公司本身的外延和器件做得是不是好,以及是否能在用完襯底后給予及時、詳細、公正的反饋。“我們之前的規模不大,好的產品片不多,一片都不想浪費”。

這也是宣融創業做外延和器件代工兩個領域的原因。通常,襯底、外延、器件代工是不同的公司來做,產品出現問題后,不熟悉的公司之間很難快速找到真正的問題根源來解決。

事實上,每一個環節的公司的知識範圍都各不相同,需要依靠其他環節的知識才能精進自己的產品。例如對襯底公司來說,單位面積的缺陷是用來衡量產品好壞的重要標準之一,這也被稱為“位錯”。通常而言,總位錯3000個/cm(2)的襯底被認為到了可以使用的標準。

但位錯3000個/cm2隻是一個抽象概念,具體在什麼樣的產品里可以使用、有什麼樣的特性,都還需要外延、器件代工廠測試后才能知道,這也是合作夥伴的重要性。

宣融認為,國內外的技術差距大抵有3~5年,而高冰認為在襯底領域有5~10年。廠商之間的良性合作能減少扯皮時間,更快完善產品。

經歷了動蕩的2022年,宣融也有了新的感悟。半導體創業至少要十年,這個過程中勢必會經歷多次這樣的行業周期與金融周期。但在2022年這樣的淡季里,宣融依舊覺得公司應該按照半導體產業鏈生長周期來規劃拓展業務。因為無論行業或賽道目前火熱與否,半導體領域的企業終將回歸長期主義的本質。

而只有更多堅持長期主義的公司存在,才有可能成就整個行業。

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