本期被访嘉宾来自求是缘半导体联盟会员单位：新阳硅密（上海）半导体技术有限公司（简称 新阳硅密）创始人汪贺。汪贺1989年俄勒冈州立大学集成电路硕士毕业后又加入微软从事软件工作，完整地经历了硅谷互联网的腾飞和崛起，并赚到了人生中的第一桶金；后来于1995年加入硅谷湿法清洗设备公司Verteq，经历了研发技术、生产制造、工艺交付和市场销售工作并于27岁升任公司销售副总裁。看到了半导体产业从欧美转移到亚洲的趋势，汪贺认为下一个产业的重要节点在中国。于2002年归国加入湿法设备领域创业，始于设备代理和十几年的设备技术服务的原始积累，正式于2016年创办新阳硅密，开启了电镀工艺设备的自研之路。扎根于半导体产业40年，熟悉中美两地的半导体产业生态。欢迎您与我们大家一起听汪贺分享他对产业的观点和创业故事。

  求是求是缘：作为资深的电镀工艺专家，您能否为我们科普讲解一下：电镀工艺设备在晶圆前道制造工艺中的所扮演的角色，电镀工艺水平的优劣将会怎么样影响前道制造工艺的良率？

  汪贺：基于CMOS工艺制造而成的集成电路微观世界类似一栋多层高楼，三极管是一个楼的地基，楼道的形成和各层线路间的沟通主要是由金属材料来完成。原本是由Al铝材料来承担此连接的责任，但铝又有自身的缺点：铝的电阻太高且需要更大的面积，非常不利于IC的微观制造。

  后来在1997年之后开始由铜材料替代铝承担连接功能。特别是当芯片制造工艺引入电镀来完成铜布线，用大马士革工艺（刻蚀绝缘层形成沟槽和通孔+电镀铜+铜CMP）完成多层布线和互联，替代了铝线时代的布线方法（铝PVD+铝刻蚀+绝缘层CVD沉积+通孔刻蚀+钨CVD通孔填充”）时，铜电镀成为了铜线时代的关键工艺。

  相较于其它镀层工艺设备：CVD、PVD、ALD和蒸镀，ECD电镀设备的镀膜均匀度已经接近PVD，且结合度、成本性价比、效率更高于PVD、ALD等，在具体的制造工序中更契合客户的工艺需求。

  ECD电镀设备和其它工艺设备一样，也需要和其它设备互补合作来完成前道/后道工序制造，并且兼顾技术、成本、效率之间的平衡。

  求是缘：您能否为我们粗略地介绍一下在全球、国内的湿法设备（电镀、清洗）领域，对应的市场规模和市场之间的竞争格局如何？

  汪贺：我们所定义的“湿法设备”仅指清理洗涤设施。在成熟工艺，国产的湿法设备渗透率达到60%-70%，甚至在28nm以下的先进工艺，也有近20%-30%的国产设备。后起之秀包括盛美、至纯、北方华创等。

  原来全球市场前道/后道对电镀设备的总需求约10-15亿美金/年。基于线宽工艺、先进封装以及新兴市场的制造工艺需求催生了大量的电镀设备，预计未来全球电镀设备的总需求规模有望递增至80-90亿美金/年。

  一方面是基于前道线nm线宽的集成电路制造工序中需要用大量的电镀设备来完成镀钴Co工艺。因此，未来电镀设备将会增加约10倍的市场需求体量。

  另一方面，制造工序中的中道和后道的3D封装，需要完成TSV穿孔环节来实现信号的导通连接。TSV又催生了约20-30倍的电镀设备需求。

  更大的增量市场，如化合物SiC、IGBT、MiniLED、VR等细分方向的制造工艺中也增加了对电镀设备的需求。传统的铝制程工艺难以承受大电流的负荷，因此金属工艺从原来的化镀铝制程逐渐转换成电镀铜制程。

  巨大的设备市场需求也吸引设备巨头AMAT、Lam、TEL加入收购电镀公司的行列来进行电镀领域的布局。

  经过几年的摸索，国产电镀设备友商也已完成从0→1的突破，开始往1→N的方向发展。

  求是缘：近年来产业人一直在提倡打造完全自主的国产材料、零部件及设备供应链，新阳硅密团队也在积极推动国产设备供应链的自主安全。您能否从设备企业的视角，为我们分享一下：新阳硅密团队是如何在“追赶先进工艺节点”、“确保整机设备性能效率”、“扶持验证国产材料零部件”三者之间取得平衡？您能为我们剖析这里面的蕴含的困难和挑战吗？

  汪贺：按照半导体产业惯例，一般是由需求的牵引方如IBM、台积电等Fab用户来提出需求，配套的设备和化学品厂商，围绕牵引方的技术指标来进行联合开发，直至最终实现牵引方客户的需求。

  新阳硅密团队在创业早期就抛掉了“反向学习”的业界惯例。我们决心从最难的地方开始，以原始技术积累起步，投入大量资源搭建实验室工艺环境，围绕客户工艺需求方向来进行“基础”和“应用”两个层面的研究。我们将设备开发进程进行分层，分层推进；同时，我们还按照“物理设备”、 “基础模块”、 “应用工艺”三块来将设备做模块化分解，分工合作、各个模块逐一突破。基于团队多年的积累和突破，我们完成了物理和化学工艺两方面的整合。

  作为国产设备厂商，我们这几年一直在坚持做国产零部件的验证工作。坦白讲，困难很多，我们既要努力去扶持并提升国产化零部件的比例，还要确保我们交付的设备性能实现用户的工艺技术要求并兼顾产能效率。

  我们花了4年的时间来逐步完成接近100%的国产化方案。但是我们也在验证过程中看到了不同的零部件和材料之间在性能上的差异。比如电镀设备上常用的424 的隔离膜，国外膜厂商的穿透率95%，国产膜的穿透率64%。

  作为设备厂商，我们从始至终坚持以最合适的方案和技术来服务传统客户和新兴市场客户。

  求是缘：新阳硅密的产品布局是围绕怎样的思路进行？未来还会有怎样的公司发展的策略？会横向扩展至非湿法工艺设备吗？

  汪贺：作为国内最早做湿法设备的从业者，我认为国内的湿法设备已然是红海市场，类似于民用家具市场，中低端内卷严重。

  相比于湿法设备，我更看好电镀设备市场的未来前景。我认为电镀市场的增量足够大且增速足够快，我们新阳硅密团队希望能继续聚焦于电镀设备赛道。

  作为一名过来人，我也深知做好电镀行业的不易。在过去的7年里，我们在实验室上面已持续投入了数亿级别的资金，形成自己的技术积淀和产品体系。要想做好电镀设备至少需要10年以上的产业基础和行业积累。逆向学习也只能抄一代，但是无法深入再进行迭代创新。

  在新兴市场如miniLED、IGBT、化合物SiC等，我希望借助于我们的电镀设备的优势来走向世界，开拓东南亚和北美市场。

  求是缘：作为国内领先的湿法工艺设备，新阳硅密团队这几年一直在联合药液厂商合作，打造“设备+化学药液”一体化工艺服务平台。这样产业布局的重要性和意义是什么？

  汪贺：电镀工艺作为一种工艺，自1997年始于PCB板、Panel面板上的应用，然后又被应用到前道Fab工艺中来，完成混合金属材料的镀膜，实现集成电路中信号和电流的处理。

  作为复杂的设备系统，电镀设备的两条线“物理、化学”泾渭分明。物理和化学的两方面就如2个“黑盒子”一般，内藏乾坤，各有各的技术壁垒，要求我们逐一去研究并突破。

  在电镀工艺中，电镀设备与药剂强相关。我们与国内电镀材料厂家深度开发合作。一方面，能打开更多工艺节点，解决电镀工艺中的“黑匣子”问题，建立快速调整的工艺机制，并逐步建立自己的数据库；另一方面，能保证国产自主可控，从材料端掐断被“卡脖子”的可能性。

  所谓“一代设备、一代材料、一代工艺”，国际上的先进药液厂商也会基于客户的工艺需求来自研开发配套电镀设备。

  汪贺：首先，我们尊重IP知识产权。我们从创业伊始，就把尊重IP放在首位。我们一方面尊重产业人的IP，另一方面我们也借助于知识产权工具来保护自身的竞争力。新阳硅密研发部门经过多年的沉淀和积累构建起相对扎实的IP体系。目前我们已拥有专利150余个，其中已授权专利70余个。

  其次，设备模块化。湿法设备红海竞争“太卷”的原因之一是非标定制化。我们电镀设备要做的是模块化、标准化，同时又确保各个模块的技术方面的要求颗粒度。我们团队投入了大量的时间和精力，既降低了供应链管理成本又提升了设备的生产和交付效率。

  再次，自有软件团队。因为产品的颗粒度比较细，为了匹配产品的更改和迭代的效率，我们坚持自己做软件。

  新阳硅密的实验室也是我们的亮点之一。我们拥有业界较全的工艺设备和化学药液来搭建起完整的工艺环境，可以一起进行6个不同的研发工艺验证需求。

  求是缘：您长期在中美两地学习、工作，从您的视角来看，您认为中美两地的半导体生产生态有哪些差异？

  汪贺：我是在1979年小学时期出国，1989年获得俄勒冈州州立大学集成电路硕士学位。当年受比尔盖茨的感召而加入微软公司，完整地经历了硅谷互联网的腾飞和崛起，并赚到了人生中的第一桶金；后来我又加入硅谷清洗设备公司Verteq，先后经历研发技术、生产制造、工艺交付、市场销售和高层管理工作。在职期间，我顺利地将Verteq设备引入欧洲和亚洲市场。在此期间，时逢半导体Fab制造工艺从欧美往亚洲迁移，我也有幸见证了两地产业生态之间的部分差异。

  1.美国产业更推崇市场最大化的理念，在保持自身核心竞争力的基础上来推动全球产业链的布局。美国产业更偏向于构建IP知识产权技术壁垒和品牌价值，保留高利润的芯片设计和系统模块设计，低毛利制造则委外于亚洲制造伙伴。但也因此导致了美国制造业空心化，又提升了中国的工业制造能力。

  2.两地的产学研合作深度和衔接转化效率差异明显。相对而言，我们国内的产学研合作不紧密，真正的转换产出效率不高。学校距离产业前沿太远，距离市场也太远，脱节严重。只有我们将高校学术和产业真正串联起来，才能提升产学研的价值和效率。

  3.学生的学术研究报告能力和实际动手处理问题能力差异明显。相对而言，我们学生的学术研究能力和实际动手能力还要进一步加强。

  4.两地对于研发体系的理念也有一定的差异。在过去的几十年里，我们更偏向“拿来主义”和“实用主义”，因此在基础材料和关键零部件设备方面错过了原始技术积累阶段，导致我们如今遭遇被卡脖子的窘境。

  相对而言，从发展速度来看，依赖于我们中国人的勤奋和制造业基础，中国3年中取得的成绩≈美国10年中取得的成绩。在国内产业创业发展，“0→1，从无到有”或许相对来说还是比较容易，但“1→N，从有到好”则需要更加多的打磨和历练。

  求是缘：您过去是学习集成电路设计，但后来却转往电镀工艺设备方向，并且在后来归国创业也是选择电镀设备作为创业方向，您能为我们讲一讲这背后的故事吗？

  汪贺：我经历了硅谷互联网的成长，又看到了欧美半导体往亚洲的迁移，我认识到下一个产业重要节点将会是在中国。在2002年，时年32岁的我放弃了硅谷设备公司副总裁的职业光环，回国创业。创业早期我拿到了前东家Verteq设备在国内代理权，受益于产业朋友们的帮助，我在90天内就快速达成了几十家客户的设备合作。

  随着SMIC中芯国际等Fab的陆续开建，在设备代理销售之外，我们基于对设备理解的优势，开始为Fab提供就地化的设备维修和改建服务。

  作为国内最早接触湿法设备的一批人，经过多年的沉淀，我们也顺势成长为国内最大的湿法设备供应商之一。长期围绕Fab一线的设备技术服务，让我们既熟悉了客户工艺也为公司培养了一批懂工艺、硬件和软件的团队。

  经过几年的打拼和原始积累，公司的三大要素已然形成：我们拥有工艺能力、硬件团队、客户资源基础。待时机成熟后，我们联合生态伙伴上海新阳在2016年正式成立新阳硅密，主要聚焦于电镀设备的开发、制造和销售。

  求是缘：作为求是缘半导体联盟的会员单位，您怎么样看待会员单位与联盟之间的关系？您认为联盟应该在哪几个方面继续迭代完善，以更好地服务产业会员？

  汪贺：在半导体领域，我看到日本有一个产业组织兄弟会，积聚了日本的半导体产业链会员。

  对于半导体产业而言，促进产业内的互通是非常有意义的。但是如何促进与产业会员之间的互动，为产业会员创造价值，实现资源共享，拉通会员之间的深度合作是需要产业组织去思考的。

  我们也可以借鉴业界其它产业组织的做法，以技术标准、终端产品或技术工艺来实现产业互通的关系，逐步完成自身的使命。第一步，先完成资源组建，让会员之间认识。第二步，促进会员之间的资源互通和合作。

  在复杂又内卷的半导体设备领域创业，0→1（从无到有）或许相对容易，但1→N（从有到多/好）则需要更加多的打磨和历练。反向学习“抄一代”看似走了捷径，但唯有坚持以技术创新为核心竞争力的团队才能行得更顺、走得更远。

  设备企业要想脱颖而出，既需要以尊重知识产权为前提、夯实自身技术积淀的基底，又需要始终围绕客户的真实需求、尊重市场规律，坚持以市场之间的竞争为导向，汰弱换强。

  综合报道 中国半导体封测大会中国封装年会中国半导体封装测试技术与市场年会