(图为被访人江晓松博士)
江晓松博士毕业于北京大学物理系(本/硕),美国加州大学圣迭戈分校电机工程系博士(博士)。江晓松博士先后任职于德国AIXTRON(产品经理)、美国AERONEX(后被ENTEGRIS收购,大中国区总经理),后于2004年回到上海创立上海先普,致力于研制提供高纯度的纯化产品方案。
江博士扎根于半导体行业39年,在欧美、中国多地工作,历任不同的角色(研发、生产、市场、Founder),穿越起伏的产业周期,对产业的见解尤为深刻。欢迎您与我们一起听江晓松博士分享他的产业洞察和先普团队的创业故事。
求是缘:作为拥有39年的半导体行业经验的产业人,您能否为我们分享一下近几十年来全球半导体产业格局变迁?您如何看待未来半导体产业的转移趋势?
江博士:从IC芯片发展的角度来看,芯片的国产化深度和广度都在稳步提升。记得80年代刚开放的时候,连简单的直流稳压模块都是进口的。现在很多中低端,甚至某些高端的芯片都能实现国产替代。未来除了继续在高端芯片领域发力以外,向更多的细分市场扩展应该是当前形势下一个现实的选择。
从设备发展角度来看,相较于80年代,如今我国的半导体设备确实取得了长足的进步,少数关键设备已经与海外设备差距不大。虽然从产业整体看,设备的差距还有几代,但是发展的理念和技术路线是清楚的。这就像爬山,虽然我们还在山下,但是通往山上的路是基本清楚的。需要集中资源创造走上去的机会。
对于国内团队而言,无论是当下还是未来都是宝贵的窗口期。越来越多的国产设备、芯片获得试错机会,产品能持续迭代,团队积累了know-how。长期坚持下来,无论是芯片还是设备,我们与国外友商的差距肯定是越来越小。
求是缘:作为半导体前道制造中的一个重要设备,气体纯化器工作原理、工作流程?先进的纯化设备技术难点主要体现在哪里?
江博士:气体纯化器是在分子的水平上来解决气体的污染问题。大部分气体纯化的工作原理分为两块:吸附和化学反应。
首先,绝大多数的气体纯化过程通过物理吸附完成,包括常温下的吸附和低温下的吸附。然后,是化学反应,包括常温下的反应和高温下的反应,去除掉一些对半导体工艺有害的杂质元素。
经过几十年的发展,国产气体纯化设备厂商已取得进展。除了极个别的一两个点,整体技术上与国外的产品没有代差。国产纯化器在先进制程的应用上已经获得了一定的市场份额。
大型气体纯化器主要位于气站和工艺设备之间,它更像是一个动力系统在支撑Fab的工艺流程。虽然其价格比不上某些前道工艺设备,但是对稳定性和可靠性的要求远高于前道工艺设备。
因此在产品设计时要提前预设好运营过程中各种正常和非正常操作,提供足够的安全冗余和技术冗余,给稳定供气提供保障。
求是缘:不同的应用领域(半导体、光电、光伏、化工等),进入的市场壁垒有何不同?所需要提供的气体纯化设备有何差异?
江博士:首先,从设备技术指标来看,不同的行业对气体杂质去除的比例要求不同,Fab要求更高。
其次,我们先比较不同领域的进入壁垒差异:
光伏、光纤、光电、面板等领域基本上已实现了全部国产化。IC 半导体Fab的进入壁垒最高,进入难度大,但相较于之前已经容易很多。
纯化器厂商进入Fab客户端的方式分为两种:
第一类Fab用户直接选择并下单给纯化器厂商。Fab组建自己的厂务动力团队接手筛选购买零部件和设备(纯化器)和后续运营等。
第二类是Fab用户不直接采购纯化器,而是由为其供气的气体公司采购并集成在气站端。目前以第二种模式为主。
未来纯化器的商业模式或许还会有动态的变化,主要依托于产业的发展和各方自身策略的考量。
(先普的纯化产品家族图示)
求是缘:以面向12寸晶圆前道Fab为例,请您来为我们讲一下纯化器在高纯气路中扮演什么样的角色?它将如何影响晶圆前道工艺制造流程?
江博士:工艺气体中的有害杂质主要通过两种方式影响晶圆前道工艺。一种是杂质会随着工艺进入晶圆材料内部并产生缺陷,从而影响器件的性能和可靠性。第二种情况下,虽然杂质不会进入晶圆材料,但是会对设备的稳定运行带来危害。纯化器的作用就是把工艺气体中的这些有害杂质去除。
气体从气站出来,先经过大型纯化设备提纯,再由管网运输(较大直径管路-较小直径管路)分配到众多的使用点,再通过小纯化器(POU纯化器)纯化后进入到工艺设备机台内参与工艺制造流程。
(常见的气体纯化流程图)
但是气体纯化器也不是串联的越多越好。因为纯化器内的纯化材料表面和气体中杂质的气相分压是一个动态平衡过程。所谓好的纯化材料就是达到的分压数值低,但总会有极限。一旦达到极限以后,再多加纯化器对降低杂质浓度没有帮助。
(图为洁净室中的先普纯化器产品)
求是缘:纯化系统中零部件的供应链生态现状如何?是否也面临被卡脖子窘境?(如超高纯PFA阀、超高纯过滤器、超高纯接头、EP级不锈钢管、气体减压器、气路阀门、气路接头、不锈钢管、防爆高压软管等)
江博士:纯化系统中需要使用到的零部件很多,如各类金属阀门、金属管材、含氟部件、超高纯接头。
目前零部件供应商多为海外品牌为主。我们也在主动地跟国产厂商配合,试用国产的零部件。我们希望能为国产零部件提供试错、迭代的机会,有序地搭建起健康稳定的零部件供应链。
求是缘:与友商相比,先普团队的特色优势体现在哪些方面?
江博士:不同公司有不同的路径依赖,每家都有各自的特色。
与友商们相比,我们先普的特色优势体现为以下三点:
第一、先普团队的技术工程能力比较强,早在四年前我们的工程能力就得到了海外客户的认可。
第二、我们对纯化材料的理解更深入。虽然我们不做材料,但是我们对使用何种纯化材料及配方以实现在何种气体中去除何种杂质有更为深刻的理解。
我们在和客户合作时,首先要先了解清楚客户的全部工艺需求,再根据客户的要求来提供匹配的纯化方案,确保满足客户的工艺需求。
第三、我们的团队扎实稳定。先普创立19年来团队一直稳定,10年以上的员工占比较高,员工离职率低。
求是缘:您为何选择在气体纯化解决方案领域创业?
江博士:这个有点宿命的感觉。我1984年在北大做本科毕业论文的时候第一次接触了钯管氢气纯化器。我再次开始关注气体纯化器是2000年期间。当时给国内客户半导体工艺设备配套的进口钯管氢气纯化器频繁出现质量问题,我开始关注这个领域。随后加入了一家气体纯化器公司--AERONEX,正式进入这个行业。
我从2003开始回国和业内人士交流。经过充分的产业调研和市场研判。我坚信国内有巨大的纯化器需求,但是质量参差不齐,但我认为在国内,我有条件能做好。在2004年,我在上海创立了先普。
作为创业者,在创业之前要想清楚自己所进入的领域的商业模式是什么?
我个人总结的市场模式分为两类:冲浪模式、登山模式。
冲浪模式,类似于互联网公司模式,机遇与巧合伴随其中,抓住时机者获得成功。
登山模式,类似于制造业模式。山一直在那里,勇于攀登、长期坚持者获得最终的胜利。
求是缘:您2004年创业成立先普,历经19年,您能否为我们回顾一下先普的成长历程,其中哪些是您认为尤为重要的转折点?
江博士:创业19年来,我认为我们经历了两个重要的转折点:
从2004年公司注册开始,公司进入冬眠模式,潜心开发打磨产品的同时做好精打细算,节约费用支出。
(图为创业早期先普团队工作时的场景)
第一个转折点是在2006-2007年,我们拿到了在上海的一家国际知名公司封装厂的纯化器服务订单,收获第一桶金,团队活了下来。先普也是第一家进入该公司前道Fab的国产纯化器厂商。
我们根据产业现状和自身能力,多年来从外围细分市场一个一个做,稳定一个平台之后再进入新的平台,先普的团队和业绩逐渐成长起来。
第二个转折点是在2020-2021年,我们首次引入战略产业资本。先普也从我个人100%控股的私人公司,引入外部战略股东,成长为更规范的公司。
2022年,先普开始布局气体过滤器产品线。未来我们将进一步丰富产品矩阵,服务半导体产业,为客户创造价值,推动先普往更稳健全面的方向发展。
求是缘:作为求是缘半导体联盟会员单位,您对联盟发展有哪些建议,您认为联盟应该在哪些方面继续做提升,以更好地服务创业会员单位?
江博士:产业需求一直都在,不同的企业会员、不同的从业者、在不同的时间段有不同的需求点。联盟根据自身的资源和特色来做选择发展的方向,如专业的会议、行业展会、产业咨询、人才资源等。
半导体行业人才短缺是个比较突出的痛点。随着这些年行业的快速扩张,IC行业的人力资源极度短缺。我们不仅自己对招人难体会很深,也感觉到我们客户人才短缺也十分严重。作为依托浙江大学的联盟,希望在人才培养,人才和企业对接上给行业以更大的帮助。
另外联盟里面既有很多年轻的创业人,也有资深的企业家。联盟可以多举办产业沙龙,邀请资深的企业家和年轻创业人之间聚到一起,交流分享,或许某个观点就能提供一个思路,让人从中得到启发。
最后就是联盟可以把服务于Fab里面某一个领域的相关企业组织起来,就该领域定制信息交流沙龙。分享技术和经验,有利于从业人员的快速提高。
采访人后记
江晓松博士于2004年毅然孤身一人回国创办了上海先普,19年来先普创业团队一直以能提供中国最好的纯化设备为己任,怀着成为全球气体微污染控制行业重要供应商的宏愿,深耕行业,坚持自主研发,持续推出领先的产品解决方案,填补了国产高纯度纯化技术的空白;为芯片供应链中的诸多“卡脖子”难题提供高性价比、强专业性的解决方案。
(图为被访者采访志愿者团队与合影)
采访者:刘红
编辑:马丹凤
照片:马丹凤、先普团队
审核:刘剑滨、徐若松
感谢花菓学长、方宇航志愿者参与采访。
感谢先普团队提供采访之大力协助。
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