张汝京：为实现自主可控，大力支持设备国产化

为实现自主可控，大力支持设备国产化

张汝京(Richard Chang)先生，曾在TI工作20年，成功在美国、日本、台湾等国家和地区创建并管理了10个工厂的技术开发及运作；也曾经是中芯国际创始人兼CEO。最近，张汝京博士离职芯恩（青岛）集成电路有限公司，任职上海积塔半导体有限公司执行董事一职。近日，张汝京先生接受了第十届中国半导体设备年会会前专访。

针对当前全球半导体产业面临着政治纷争、经济不振、疫情蔓延等非常严峻的形势，张汝京先生表示：当前由于国际政治局势气氛紧张，加之受新冠疫情的影响，经济发展缓慢、人员和物资流动受限更使得半导体产业部分产业链面临紧张甚至断供的局面。例如部分地区政治纷争的进一步升级，严重影响了惰性气体的供应，进而严重影响了半导体产业链的完整性。

国外政治带来的禁运，使得设备、零部件、材料的交期延长甚至无法供应，导致半导体产业产能受限。我们必须在设备、材料和软件上自力更生，以达到自主可控的地步，化危机为转机。随着5G时代和物联网的推进发展，疫情导致的居家办公需求激增，双碳政策的推动，带动全球半导体需求扩增，下游供应十分紧张。总体来看，半导体行业在面对困难和挑战的同时，也面临着巨大的机遇。全球半导体发展呈上扬态势，随着全球疫情趋于平缓，严峻状况有所缓和，但是政治态势的发展还会给半导体产业带来持续的影响。

多年来，中国一直是全球最大的半导体产品市场，如何看待现在和今后中国半导体产业的市场机遇与挑战？

张汝京先生分享了自己的看法：中国是全世界最大的半导体消费市场，但是自给率非常低，尤其是中高端产品的生产制造，中国的竞争力与其他发达国家（地区）相差很多。但是在全球芯片供应紧缺以及中国政府大力支持自主可控的情况下，中国半导体产业链体系在逐步建立和完善。我们必须在设备、材料和软件上自力更生，以达到自主可控的地步，化危机为转机。相信我国会在半导体上下游领域取得一定的成绩。

半导体设备和材料是半导体的支撑产业，与材料国产化一样，设备的国产化也是热门话题。我国现阶段半导体专用设备国产化的进展情况如何呢？

张汝京先生回答道：中国大陆拥有全球最大的半导体设备市场，但是，总体来看设备国产化率较低，市场替代空间巨大。从整体类别上看，国产设备基本可以覆盖半导体制造各阶段所需。尤其在刻蚀、清洗、薄膜等设备方面表现突出，但是在关键设备如光刻机、离子注入机等设备上存在非常大的技术瓶颈，在工作效能、精准性方面还需要进一步提升。

目前设备国产化企业面临的最大困难是什么？

张汝京博士的感想是，在设备国产化的过程中，国内设备厂商可能会面临零部件供应短缺和受限的问题，同时可能考虑到设备生产技术不成熟、验证周期长等因素，国内企业对使用国产设备的信心不足，从而放弃使用国产设备而购买国外成熟设备。另外，国内半导体行业各领域都处于人才紧缺的状态，很大程度上制约了国内半导体产业的发展。为此，我们企业一直奉行实现中国半导体自主可控的原则，大力支持国产设备进行替代。我们一直保持与国内设备厂商的合作，鼓励他们进行开发而且一部分共同开发，我们全力支持设备的验证，对设备进行调试优化，使得企业与设备厂商共同进步。

正处在发展中的第三代半导体材料和器件是产业界关注的重点领域之一。第三代半导体材料和器件生产设备国产化的发展情况如何？与硅器件生产设备相比，国产化难度如何？

对这些问题，张汝京博士的回答是：不同于传统的硅器件的生产制造，第三代半导体材料和器件的生产制造投资金额较小，并且周期较短，以6吋为主。第三代半导体在生产设备方面对高端设备的依赖性较小，所以第三代半导体设备国产化的技术突破难度相对较小。但是国内第三代半导体发展水平与国际间相差较大，6吋刚刚起步且基本尚未量产，所以第三代半导体国产设备的发展也受到局限，但是我们相信随着国内第三代半导体技术的逐渐成熟，第三代半导体国产设备的发展机会和空间也会显著增大。

国内半导体专用设备零部件供应的现状如何？以及我国关键零部件企业发展进程中存在什么样的困难？

张汝京博士指出，半导体设备零部件是半导体设备生产的直接保障，设备的更新迭代很大程度上依赖零部件技术的突破。因此半导体设备零部件技术门槛非常高。目前国内除生产少数技术含量较低的设备零部件外，大部分设备精密零部件仍处于被“卡脖子”的状态，严重依赖国外进口。我国半导体设备零部件行业起步较晚，专业人才较少，加之随着生产工艺的提升，对半导体设备的性能要求越来越高，进而对半导体零部件的精密度要求越来越高，所以国产半导体零部件发展比较困难，但是挑战与机遇并存，中国半导体行业的快速发展也为国内半导体零部件生产商提供了前所未有的发展机会。政府应大力扶持零部件企业，促进相关企业落地发展；零部件厂商应注重相关人才的引进和培养，同时注重与设备厂商的紧密配合，互惠互利、共同进步。

随着半导体制造工艺遵循摩尔定律走向极限，催生了越来越多的新工艺、新方法推进半导体工艺技术创新。半导体装备企业如何应对半导体科研开发单位和生产企业在先进封装等领域的发展？

张汝京博士的看法是：随着半导体先进工艺技术的不断发展，对于半导体生产设备的精密度要求越来越高，因此对于设备生产的技术门槛越来越来高。先进的封裝技术可以弥补线宽缩小受限的困难（国外设备被禁运）。第三代半导体设备最缺高能量的离子注入机，和高效可靠的光刻机（线宽不是主要问题）。国内设备的发展和突破需要半导体客户更大的支持。设备生产商要加大对技术研发和技术人才引进培养的投入，要联合高校和研究机构共同培养相关人才，不断提升团队的创新意识与动手能力，尤其注重工匠精神的培养（学习欧洲和日本），工程师与工匠同工同酬，推动设备企业的可持续性发展。

每年举办半导体设备年会旨在为半导体装备和零部件企业搭建上下游交流和合作的平台，为半导体装备和零部件企业提供展示新技术、新产品、新应用的机会。如何更好地搭建这个平台、更好地利用这个会议和展示机会？

张汝京先生强调，中国半导体设备年会是中国半导体领域内具有较大影响力、较强专业度和较高规格的半导体设备领域专业论坛会议。在会议的组织和召集过程中，我们应当秉持“开放包容”的心态。首先，不仅要热烈邀请国内知名的半导体设备生产商和零部件企业参加，更要欢迎刚刚起步、正在发展过程中有潜力的，以及对这一行业有兴趣计划加入的中小型半导体设备生产和零部件生产企业踊跃参与。其次，我们也要注重设备License的开发，积极邀请设备软件厂商参加论坛，早日实现硬件和软件的全面国产替代。第三，客户端方面，积极邀请晶圆厂代表出席。晶圆厂作为最终的设备使用者，对设备的使用性能提出的建议更具直观性和针对性，为设备生产商和零部件企业改善生产服务质量、突破技术瓶颈给予启迪。第四，对于全球知名的半导体设备生产商和零部件企业我们要积极进行沟通交流，找到自己的创新灵感。最后，在会议过程中我们应该广泛分享企业研发、生产、制造过程中的实践经验，积极提出过程中遇到的问题，大家集思广益，努力解决问题。