芯耀
与非AI
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上海先普科技股份有限公司（简称“先普科技”）团队于2004年在上海成立先普半导体技术(上海)有限公司（先普半导体目前为先普科技的全资子公司）。先普科技是一家专注于半导体行业气体微污染控制解决方案的供应商。公司生产的大宗气体（N₂、H₂、O₂、Ar、He、CDA）纯化设备，已持续向12英寸、8英寸半导体芯片厂及化合物半导体厂批量交付并投入运行。其XCDA和CO₂纯化器已成功应用于多条12英寸先进制程产线的光刻工艺中。此外，先普科技的POU纯化器及过滤器也已广泛配套于外延、CVD、MOCVD等半导体工艺设备，被众多芯片厂采用。
编者按
在半导体芯片制造体系中，高纯气体纯化设备是微污染控制的核心装备，直接决定晶圆生产的良率与稳定性。长久以来，这一关键细分领域长期被美日企业垄断。面对极高的技术壁垒，国内从业者从零起步，历经二十余年技术迭代，逐步补齐半导体气体配套产业链短板。本期《芯片揭秘·大咖谈芯》对话先普科技联合创始人兼副总经理唐浩先生，深入探讨：2005 年国内首台 9N 纯化设备诞生有着怎样的时代契机？看似可拆解复刻的设备，究竟藏着哪些行业核心壁垒？身处供应链重构浪潮，本土气体配套企业如何突破单品局限，进而搭建完整的产业平台生态？
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*以下为播客文字整理版，已获嘉宾确认和授权。
起步即攻坚：本土力量入局气体装备赛道
幻实：先向唐总您请教一个科普的问题。我们都知道气体杂质会对芯片的制程有影响，但是它究竟是怎么来影响的呢？
唐浩：首先，气体在半导体工艺里面的应用大概分成几个大类。一个是气体作为半导体工艺氛围的保护，吹扫气体提供超净的环境；第二个是气体作为载气携带前驱体，进入半导体工艺设备；还有一个是气体直接参与半导体工艺，所以它会直接影响晶体的结构、薄膜沉积的速度、薄膜沉积的质量等等。
幻实：好的，那哪些工艺节点对气体来说是比较敏感的呢？有没有什么环节上的区分？
唐浩：在芯片生产制造环节的整个半导体工艺里面，大量都会用到气体。最敏感的无外乎是大家现在耳熟能详的光刻（Litho）工艺、化学气相沉积（CVD）工艺、外延（EPI）的工艺等等。
幻实：这些工艺也是我们这些年在国产设备上面重点去解决和突破的，全都离不开气体和它们相互之间的配合。我也看到先普好像在非常早期，2005年就推出了9N级别的气体纯化产品。您能不能给我们介绍一下，当时你们推出这款产品的时候，国内是什么情况？咱们算是首个推出的企业吧？为什么选这款产品作为首推？背后有什么样的战略考虑？
唐浩：先普科技团队是2004年在上海成立了先普半导体的。在此之前，全球气体纯化器市场主要由四家公司主导：美国应特格（Entegris）、美国赛斯（SAES Pure Gas）、日本JPC（Japan Pionics）和日本大阳日酸（Taiyo Nippon Sanso）。先普的成立打破了这一格局，成为国内第一家能够量产9N级气体纯化器的制造商。
幻实：你们相对于是全球第五家？
唐浩：是的。当时推出的背景是，江晓松博士2004年从美国回来，创办了先普这家公司。他当时讲的两个观点，从今天看20年前还是非常超前的。第一，他说中国是未来半导体发展的重镇，所以他回国创业了。第二，他说半导体行业有很多产品值得国产化。我们选的第一个产品就是气体纯化器。
幻实：刚成立公司就能做出来，这个速度还是挺让人震惊的。是团队之前有很好的积累吧？
唐浩：对，他在美国就做了两件事情：先是在一家德国半导体设备公司（Aixtron）工作，后来去了一家做气体纯化器的公司，叫“Aeronex”。Aeronex经过两次合并，已经属于应特格了。
幻实：您能不能给我们简单介绍一下纯化器的工作原理？之前我们经常听到说哪家团队能突破9N了，可以供应高纯气体了。那纯化器又是解决什么问题？在整个芯片制造环节里它扮演了什么样的角色？
唐浩：好的，你们果然是聊硬科技的节目，都要从产品的原理开始聊。气体纯化器大概分成几个大类，它基本的原理是物理吸附、化学吸附和化学反应，通过不同纯化材料的组合和配比来达到去除气体中杂质的功能。
幻实：那先普科技这几条路线都有做吗？还是会侧重哪一个方向？
唐浩：我们基本上都有做。应用在半导体行业的气体纯化技术，主要就三种：第一种是催化吸附（Catalytic Adsorption），第二种是高温吸气剂（Heated Getter），第三种是现在先进工艺用得比较多、常被提及的低温深冷（Cryogenic Purification），先普科技也已经有了。
幻实：低温深冷的技术路线我们也做了。我想问问这几种技术路线，它的核心门槛是什么？比如说行业内新入局的玩家或者友商，把你们的设备拆开看一看，是不是就能够仿造出来？中国的供应链门类又比较齐全。我更想知道，这背后是不是有些Know-How？你们做这件事的门槛高不高？哪些是你们的核心技术或机密？
唐浩：这是一个非常犀利的问题。一层一层说：
第一，气体纯化器的关键就是你选用什么样的纯化材料。
第二，是这些材料的配比。这一点跟制药很像，不同的组合和比例决定了最终的性能。
第三，是长期使用的稳定性。这在半导体行业是至关重要的。
幻实：面对不同的行业，你们还会有一些差异化的选择。
唐浩：对，不同行业的情况不太一样。我们现在主要还是深耕半导体这个行业。所以第一就是技术参数得满足，第二就是长期的稳定性。
幻实：客户买回去之后，使用咱们的气体纯化器还需要配备专用材料吗？或者说使用起来的维护成本和难度高不高？
唐浩：这个并不高。我们的气体纯化器跟水、电、气等管路连接完成以后，基本上就可以正常使用了，后期的维护是比较省心的。
幻实：那么它会有寿命的约束吗？
唐浩：上面说的三种技术，高温吸气剂这种技术它是有寿命的。因为它用的原理是化学反应，并且这种反应是不可逆的。所以到一定的年限，比如三年、五年，它需要更换。其他两种技术——催化吸附和低温深冷，它们是循环使用的，所以几乎没有寿命的概念。
芯片揭秘 创办人曹幻实（右） 对话，先普科技联合创始人兼副总经理 唐浩（左）
对标先进制程：气体配套装备又有新考验
幻实：前面聊到先普科技起步时候的第一款产品，现在它的推广度怎么样？什么样的公司会成为您的意向客户？
唐浩：其实我们最大的客户画像也很清晰，基本上就是国内各大芯片厂，包括中芯国际、华虹集团、长江存储、长鑫存储等大型的Fab，这些都已经是我们的客户了。
幻实：我看到咱们现在的产品线也越来越丰富了，从纯化器升级到了过滤器，还有最新推出的气体浓度分析仪。请问咱们选择要推出的产品品类，是基于什么样的逻辑？比如说是市场需求，还是技术导向，抑或是客户找你们定制？因为你们接连推出的产品，在我们外行看起来好像都不太相关。请您给我们解答一下。
唐浩：实际上您说的这些情况都有。我们主动布的局，算是一个综合的结果。有一些是客户已经找到我们了，说这款设备只有国外有、国内没有，先普科技能不能做？有一些是先普科技基于已有的技术延伸半步或者一步完成的。虽然它们看上去是不同的品类，实际上都是围绕着一个概念——气体微污染控制。气体纯化、气体过滤器、气体浓度仪，都是围绕着这个领域在做。
幻实：也就是说，我们给客户提供了一整套解决方案，这些都是你们的工具。我其实还想问一下，目前大家都在谈先进制程，像长江存储也是你们的客户。在这种存储类或AI 类的制程里，对气体纯度或者说对气体微污染控制的要求，究竟达到了什么样的量级？跟传统工艺比起来，差异到底有多大？挑战大不大？这块您在一线的感受应该比较直接。
唐浩：首先挑战肯定还是比较大的。国内现在普遍的情况是，大家都说“既要又要还要”。
第一，是技术方面的挑战。随着这些工艺不断向前演进，对气体纯度的要求越来越高。刚才你提到的标准，现在基本上要做到9N——九个九，就是99.999999%。而且很多制程在提要到12N，去除杂质从原来的小于1PPB，到现在要小于5PPT甚至1PPT，这个趋势一直在向前推进。
第二，是市场方面的挑战。就是国内现在各行各业都很卷，所以大家对成本、交期、服务的要求也非常高。
幻实：那在技术储备上，先普科技会感觉到吃力吗？或者说迎合市场对我们的挑战大吗？
唐浩：这个并不吃力，挑战也并不大。因为气体纯化技术的发展没有芯片制程那么快。20年前已经在讲多少PPT了。时至今日，可能就是在一些光刻工艺中，对某些特殊杂质的要求会更高，其他的大部分还是差不多的。主要的挑战其实来自于检测能力——你说你做到了，那你怎么向客户证明你做到了，并且是持续做到了？所以先普科技花了很大的精力和财力来建实验室。
幻实：必须给客户一把“尺子”。那我问一个比较外行的问题。我们经常在展会上看到，谁家推出了6N、7N、9N的气体。对我们外行来说，这些数字好像一直在往上涨。我有两个问题：
第一，这个“N”每提升一级，比如从7到8、8到9，难度是什么样的？是几何级数的增长，还是说没有那么大的差异？
第二，9N是不是现在市场上最前沿的了？还有没有比9N更高的纯度？
唐浩：好的。
第一个问题。在6N以上——7N、8N、9N、12N就已经没有国际或者国内的标准了。这是行业里面以自己的除杂能力来界定的。每一个N的攀升，站在我们做气体纯化器的公司角度来看，其实并不难。难的是在于它的检测、储存、运输这些环节。
第二个问题。20年前大概9N是最高的气体纯度级别，发展了这么多年，半导体行业现在大家也在提12N的概念，就是要将一部分的杂质去除到1PPT这个级别。
幻实：所以这个参数要求跟先进制程的比起来，还不是在一个尺度上。1纳米、3纳米要求的先进制程量级和7纳米、14纳米相比还是有非常大的变化的。
唐浩：可以这么说，气体纯化器的发展还是没有半导体工艺的发展那么快。
生态共建：配套产业的未来方向
幻实：我再问您一个相对有点挑战的问题。您开篇也提到，刚进入这个行业的时候，已经有4家国际巨头了。我们追赶了20年之后，现在中国的产业链跟国外比起来，差距还大不大？如果有差距，主要是哪个环节？
唐浩：这是一个非常专业的问题。当年先普科技在导入中芯国际的时候，一位领导问我们：你们介绍了这么多，能不能用一句话概括一下，先普科技跟应特格这样的国外公司差距在哪？
我们当时的回复是：比如以气体纯化器为例，你从做得好到做得优秀、卓越，可能要踩100个坑，遇到100种问题。应特格可能已经见了90种，先普科技那时候发展了十几年，见了50种，所以还有几十种我们没有遇到的情况。发展到今天，结论是：我们已经可以完全取代进口了。最主要的是，需要有更多的半导体芯片厂来跟我们一起验证、迭代、优化。
幻实：您刚刚说的那个词非常重要——“完全取代进口”。其实我本来想问，我们现在是外围陪跑、跟跑，还是领跑？您的意思是，我们现在甚至可以并跑，甚至领跑了，对吗？
唐浩：对，我们现在肯定至少可以做到并跑了。
幻实：很为你们感到骄傲。您刚刚也提到了，导入客户中最难的是测试验证。现在下游客户对国产供应商的态度，跟20年前比，应该有了比较大的区别吧？
唐浩：是的，这一点可能是我从业二十多年感受最深的。当年大家都不愿意做小白鼠，你说你这好那好，但我可能不敢测试。随着中国这些年对国产替代、供应链安全和稳定的重视，大家都在“争着吃螃蟹”。我们有了A产品，就很快就会被问B产品有没有、C产品可不可以提供。所以现在确实是一个非常好的发展机会。
幻实：这也是你们多年努力换来的结果。最近地缘政治依旧很敏感，美国、日本对中国的政策调整还是蛮多的。所以我也想问问，在当前价值链、供应链微调甚至重构的背景下，对国产气体相关的配套企业来说，有什么样的机会？又有什么样的挑战？您可以从两方面跟我们分享一下。
唐浩：好的。首先，机会和挑战肯定是并存的。
机会方面，承接我们上一个话题：现在国内有很多半导体厂商，在以前是不太可能给国产厂商验证机会的，现在都在充分地给。
挑战方面，你抓住了这种机会，有了入场券，但最终能不能做得好，做得跟原来国外主流品牌一样好，还是有很大难度的。
幻实：其实每个人都会面对这样的机会和挑战，对大家来说都是公平的。最后我想问问您，在您和江总的创业蓝图里面，你们希望先普科技发展成一家什么样的公司？未来5到10年，在中国乃至全球的气体配套产业链里，你们希望扮演一个什么样的角色？
唐浩：好的，首先还是讲一下先普科技的发展情况和产品市场。我们做的气体纯化器、气体过滤，这些都是细分的小而专的赛道。所以先普科技的未来我们现在也很清晰，就是想做成一个平台化的公司——有很多技术门槛，赛道不是太宽广，但是有自己特点，并且国内还没有人做过的这么一个平台。
幻实：您觉得先普科技现在离平台化还缺什么？
唐浩：我们还缺更多的产品。目前先普科技大概有三条产品线：气体纯化器、气体过滤器和仪器仪表。未来我们会往这些产品线上填充更多有技术特点、有门槛、可以解决国产替代的产品。
幻实：那我是不是可以理解为，如果有这方面产品的公司，也可以跟先普科技合作，借助你们的平台一起发展做大？
唐浩：是的，确实如此。我们这类产品一部分是自研，一部分也在开放，跟很多有技术背景的公司在合作。
幻实：很棒，其实我们《芯片揭秘》也是在搭建产业链合作平台。今天您分享了很多，我深受启发。一家公司如果大家都做同样的东西，确实很难走远。应该做“巨无霸”的龙头型公司、平台型公司，才能跟美国、日本的企业直面竞争。也欢迎我们《芯片揭秘》的受众的朋友，如果有合作机会，可以找到幻实，到时候我再帮大家对接唐总。
唐浩：好的，非常感谢，也希望你们节目越办越好。
幻实：谢谢唐总。
END
采访 | 幻实 编辑 | 小茄 审核 | 幻实
