“美國如果公平競爭贏(yíng)不了，它就會(huì )采取行政的方式，1980年代對日本做了一次，2018年開(kāi)始，又開(kāi)始對5G進(jìn)行制約，但是這次它的對手不再是日本。美國對中國制約的能力沒(méi)有那么強，但是我們不能掉以輕心?！?/strong>

“第三代半導體有一個(gè)特點(diǎn)，它不是摩爾定律，是后摩爾定律，它的線(xiàn)寬都不是很小的，設備也不是特別的貴，但是它的材料不容易做，設計上要有優(yōu)勢?！?/strong>

“第三代半導體，IDM開(kāi)始現在是主流，但是Foundry照樣有機會(huì )，但是需要設計公司找到一個(gè)可以長(cháng)期合作的Foundry?！?/strong>

“有的地方我們中國是很強的，比如說(shuō)封裝、測試這一塊很強。至于設備上面，光刻機什么，我們是差距很大的。如果我們專(zhuān)門(mén)看三代半導體的材料、生產(chǎn)制造、設計等等。我們在材料上面的差距，我個(gè)人覺(jué)得不是很大了?！?/strong>

“要考慮短時(shí)間之內人才基礎，這是我們一個(gè)弱點(diǎn)，基礎可能做了，但是基礎跟應用之間有一個(gè)gap，怎么去把它縮短？歐美公司做得比較好一點(diǎn)，我們就借用他們的長(cháng)處來(lái)學(xué)習?！?/strong>

“個(gè)人覺(jué)得第三階段，如果只是有了材料，有了外延片，來(lái)做這個(gè)器件，如果我們用一個(gè)6寸來(lái)做，投資就看你要做多大，大概最少20億多，到了六七十億規模都可以賺錢(qián)的。這是做第三段。 如果第二段要做Epi（外延片）投資也不大，相對應的 Epi廠(chǎng)投資，大概只要不到10億就起來(lái)了?！?/strong>

以上，是原中芯國際創(chuàng )始人兼CEO、上海新昇總經(jīng)理，現芯恩(青島)創(chuàng )始人兼董事長(cháng)張汝京，今天在中信建投證券和金沙江資本舉辦的萬(wàn)得3C會(huì )議線(xiàn)上直播中，分享的最新精彩觀(guān)點(diǎn)。

“中國第三代半導體發(fā)展機遇交流峰會(huì )”由【中信建投證券研究所】和【金沙江資本】共同主辦。在主辦方精心籌備之下，邀請到了半導體領(lǐng)域專(zhuān)家和投資大咖參會(huì )，中芯國際創(chuàng )始人張汝京博士受邀出席并擔任發(fā)言嘉賓，與會(huì )的嘉賓還有金沙江資本創(chuàng )始人及董事局主席伍伸俊、資產(chǎn)管理公司TPG（德太投資）中國區管理合伙人孫強、絲路規劃研究中心副主席，瑞信集團董事會(huì )成員&絲路金融有限公司首席執行官李山。

此次會(huì )議為半導體發(fā)展機遇交流系列會(huì )議第一期，【中信建投證券研究所】和【金沙江資本】后續還將針對半導體領(lǐng)域舉辦更多線(xiàn)上和線(xiàn)下活動(dòng)。歡迎關(guān)注！

張汝京平時(shí)很少公開(kāi)發(fā)聲，關(guān)于張汝京和剛在科創(chuàng )板上市的中芯國際的故事，可點(diǎn)此查看。中芯國際今日申購，傳奇創(chuàng )始人張汝京三進(jìn)三出締造中國硬實(shí)力，能成為中國的德州儀器嗎|聰明投資者

在這次難得的分享中，他介紹了第一到第三代半導體，問(wèn)答環(huán)節中，張汝京結合當下中美之間的背景，分享了對半導體國產(chǎn)替代的看法、第三代半導體可能的發(fā)展模式，以及在半導體細分的各個(gè)產(chǎn)業(yè)里，中國與國外的差距及優(yōu)勢。

聰明投資者整理了張汝京的演講和問(wèn)答精彩內容，分享給大家。

第一到第三代半導體

我跟大家討論一下第一到第三代半導體的科普。

第一代的半導體材料，最早用的是鍺（germanium），后來(lái)再從鍺變成了硅（silicon），因為硅的產(chǎn)量多，技術(shù)開(kāi)發(fā)的也很好，所以基本上已經(jīng)完全取代了鍺。

但是到了40納米以下，鍺的應用又出現了，鍺硅通道可以讓電子流速度很快。

所以第一代的半導體材料中，硅是最常用的?，F在用的鍺硅在特殊的通道材料里會(huì )用到，將來(lái)會(huì )涉及到碳的應用，這都是后話(huà)。

這些材料在元素周期表里都是4價(jià)的，IV A組的碳、硅、鍺、錫、鉛，都屬于第一代。

第二代是使用復合物的，the compound semiconductor material（復合半導體材料）。我們常用的是砷化鎵（gallium arsenide）或者磷化銦（indium phosphide）這一類(lèi)材料，這些可以用在功放領(lǐng)域，早期它速度比較快。

但是因為砷（arsenide）含劇毒，所以現在很多地方都禁止使用，所以砷化鎵的應用還是局限在高速的功放功率領(lǐng)域。

而磷化銦則可以用來(lái)做發(fā)光器件，比如說(shuō)LED里面都可以用到。

到了第三代，更好的化合物材料出現了，包括碳化硅（silicon carbon）、氮化鎵、氮化鋁等等，這些都是3、5族的元素化和形成的。

碳化硅在高電壓、大功率等領(lǐng)域有著(zhù)特別的優(yōu)勢；氮化鎵的轉換頻率（switching frequency）可以很高，所以常被用在高頻功放器件領(lǐng)域；氮化鋁用于特殊領(lǐng)域，民用會(huì )涉及得比較少。

另外還有一些半導體是比較特別的，不知道該歸入第幾代，時(shí)間上它們是貫穿第二、第三代。

主要集中在2、6族的元素，是由周期表中排在II B和VI A的元素化合形成的，比如銻化鎘（CdTe）、銻化汞（HgTe）或是碲鎘汞（HgCdTe）等等。

這些材料的用途非常的特別，工藝也比較復雜，基本上民間很少用到它，但它們也還屬于半導體的范疇。

以上就是關(guān)于三代半導體材料的簡(jiǎn)要介紹，一會(huì )兒討論的時(shí)候，我們可以盡量討論一些細節。

對話(huà)部分

美國對中國制約的能力沒(méi)有那么強

碳化硅生產(chǎn)的三個(gè)階段都可能遇到瓶頸

問(wèn)：從2018年中興，包括2019年華為被美國納入實(shí)體名單以來(lái)，半導體產(chǎn)業(yè)最熱的兩個(gè)概念就是國產(chǎn)替代和彎道超車(chē)。兩年來(lái)，整個(gè)中國半導體產(chǎn)業(yè)面臨著(zhù)美國的各個(gè)層面的封鎖，請問(wèn)你如何看待中國半導體產(chǎn)業(yè)的所謂國產(chǎn)替代和彎道超車(chē)？

張汝京：我常常不太了解為什么要彎道超車(chē)，直道就不能超車(chē)嗎？

其實(shí)隨時(shí)都可以超車(chē)，彎道超車(chē)不是捷徑，反而是耗時(shí)費力的方法，這是我的看法。

目前，美國對中國的高科技產(chǎn)業(yè)有很多限制，但這不是從現在才開(kāi)始的。

早在2000年之前，就已經(jīng)出現所謂巴黎統籌委員會(huì )（簡(jiǎn)稱(chēng)“巴統”，于1994年解散），也是一個(gè)國際間的技術(shù)封鎖。

最近出現的就是《瓦森納協(xié)定》，都是對某一些國家實(shí)行高科技技術(shù)、材料和設備等的禁運。

2000年，我們回到大陸建Foundry廠(chǎng)的時(shí)候，這些限制都還存在，但小布什政府對于中國還是比較支持的，他任期內逐漸開(kāi)放了一些限制。

我們當時(shí)在中芯國際從0.18微米級別的技術(shù)、設備和產(chǎn)品要引入中國大陸，都要去申請許可。

0.18微米、0.13微米我們都去美國申請了，而且得到美國政府4個(gè)部門(mén)的會(huì )簽，包括美國國務(wù)院、商務(wù)部、國防部和能源部。

能源部比較特殊，它是怕我們做原子彈之類(lèi)的武器，但我們不做，所以能源部通常都會(huì )很快的去通過(guò)。

所以這個(gè)限制是一直存在的，但是2000年以后逐漸的減少了，我們就從0.18微米一直到90納米、65納米，45納米都能申請獲批。

而且45納米的技術(shù)還是從IBM轉讓來(lái)的，這在當時(shí)是相當先進(jìn)的。此后，我們又申請到了32納米——這個(gè)制程可以延伸到28納米。

之后我本人就離開(kāi)了中芯國際，后面可能就沒(méi)有繼續申請28納米以下的技術(shù)，但也可能不需要了。

總之，對于設備的限制等等，各個(gè)美國總統會(huì )定出不同的策略，特朗普對中國定的策略是最嚴苛的。

早期美國商務(wù)部是很支持我們的，國防部會(huì )有很多意見(jiàn)，但是經(jīng)過(guò)4個(gè)部委討論通過(guò)以后也都通過(guò)了。

但這次最大的阻力卻來(lái)自美國商務(wù)部，這主要是因為美國在5G技術(shù)上落后了，所以它就希望中國在5G領(lǐng)域的發(fā)展腳步放慢，這種限制也有過(guò)先例。

1980年代的時(shí)候，我們在美國生產(chǎn)存儲器，當時(shí)日本存儲器技術(shù)在技術(shù)、設計和良率都比美國先進(jìn)很多，于是美國就開(kāi)始限制日本，后來(lái)還逼日本簽下《廣場(chǎng)協(xié)定》。

結果大家也看到，日本根本抵擋不了美國的壓力，存儲器行業(yè)幾乎消亡，只有一兩家還能茍延殘喘。

在邏輯方面，日本本來(lái)就沒(méi)有特別的優(yōu)勢，至今也不算領(lǐng)先，這方面中國大陸可能都比日本強。

但是日本領(lǐng)先的是模擬（analog）和數?；旌?，在汽車(chē)、高鐵這些領(lǐng)域的元器件日本做的是不錯的。

當時(shí)，受到美國的影響，日本各方面都受到了很大制約，發(fā)展速度就放緩了。

但日本也并沒(méi)有停下腳步，而是潛心鉆研材料和設備，所以它在這幾方面還是十分領(lǐng)先。

譬如說(shuō)現在全世界大概51%的300毫米大硅片，都產(chǎn)自日本信越和松口這兩家公司。

日本在光刻膠、特殊的化學(xué)品和材料等領(lǐng)域都是領(lǐng)先的。

設備方面，日本的光刻機也是很領(lǐng)先，其他的基礎設備也都能自主生產(chǎn)，比如擴散爐、LPC單片機等。

但總的來(lái)說(shuō)，美國對日本技術(shù)限制之后，日本的設備，尤其是存儲器領(lǐng)域，還是受到很大打擊。

然而，這次美國發(fā)現中國對其造成很大的競爭壓力時(shí)，美國的行政負責人，就開(kāi)始要打擊和制約以5G通訊為主的中國技術(shù)。

如果中國在5G技術(shù)上保持領(lǐng)先，將來(lái)在通訊、人工智能、云端服務(wù)等等，中國都會(huì )大大超前，因為中國在高科技應用領(lǐng)域是很強的。

最近鬧得沸沸揚揚的抖音，它比美國的Facebook要好得多，同樣是社交網(wǎng)站，抖音有很多有趣的功能，一下子就在美國受到很多年輕人的喜歡。

當然也可以看到Facebook的負責人說(shuō)話(huà)很酸，說(shuō)中國如何如何不好，這都是出于嫉妒的心理。

美國如果公平競爭贏(yíng)不了，它就會(huì )采取行政的方式。

1980年代對日本做了一次，2018年開(kāi)始，又開(kāi)始對5G進(jìn)行制約，但是這次它的對手不再是日本。美國對中國制約的能力沒(méi)有那么強，但是我們不能掉以輕心。

5G領(lǐng)域常常會(huì )用到第三代半導體材料，比如說(shuō)5G的高頻芯片用的材料是氮化鎵。

這種材料的頻率非常高，也可以耐高壓高溫。又比如無(wú)人駕駛汽車(chē)、或大功率的充電樁都會(huì )用到碳化硅，這些材料美國都會(huì )對中國采取禁運措施。

今天武總跟我提到，第三代半導體材料的應用會(huì )以碳化硅為重點(diǎn)，我就說(shuō)多跟大家討論一下碳化硅。

這是一個(gè)非常好的材料，但它生產(chǎn)的三個(gè)階段都是可能遇到瓶頸的地方：

一是材料，碳化硅的單晶，早期2到4寸用了很久，現在是6到8寸也出來(lái)了，當然用到最多的還是4寸和6寸，原料本身就是很重要的資源；

第二階段是生產(chǎn)外延片，這也涉及到特別的技術(shù)，對最終元器件成品的質(zhì)量至關(guān)重要；

第三階段就是去生產(chǎn)各種功率的半導體，這些半導體的用途就很廣泛了。

其中使用最多的是新能源汽車(chē)和動(dòng)車(chē)里的高功率器件，電壓超過(guò)3000伏，最好用碳化硅來(lái)做。但這個(gè)材料制造的環(huán)節，中國的技術(shù)相對比較弱。

第三代半導體的發(fā)展規律？

IDM模式現在是主流

問(wèn)：怎么看待第三代半導體，它會(huì )以什么樣的規律去發(fā)展？第三代半導體未來(lái)的發(fā)展模式會(huì )是以IDM為主，還是說(shuō)也是Design House（第三方設計）加Foundry（代工）這種模式占主導。

張汝京：半導體這個(gè)行業(yè)要長(cháng)期投入，從業(yè)人員也要耐得住寂寞，經(jīng)驗是逐漸累積起來(lái)的，和網(wǎng)絡(luò )電商這些不一樣。

那些東西可以很短的時(shí)間有一個(gè)好的想法，就可以一下起來(lái)，投資人也愿意把錢(qián)投到那邊去。

但是第三代半導體有一個(gè)特點(diǎn)，它不是摩爾定律，是后摩爾定律，它的線(xiàn)寬都不是很小的，設備也不是特別的貴，但是它的材料不容易做，設計上要有優(yōu)勢。

它投資也不是很大。所以如果出現了，第一，有沒(méi)有市場(chǎng)？有；有沒(méi)有人愿意投？可能有些人愿意，因為不是很大的投資，回報率看起來(lái)也都不錯；政府支持嗎？政府支持；有沒(méi)有好的團隊？這個(gè)是一個(gè)大問(wèn)題；人才夠嗎？這是一個(gè)問(wèn)題，真正有經(jīng)驗的人在我們國內是不夠的。

所以第三代半導體，就拿碳化硅來(lái)講，好的產(chǎn)品市場(chǎng)非常大，因為新能源車(chē)里面要用很多。

舉個(gè)例子，特斯拉的Model 3就用到了碳化硅，silicon carbon（碳化硅）的功率器模組。

這些模組是誰(shuí)做的呢？

是意法半導體，最近它也開(kāi)始向英飛凌買(mǎi)一些，它基本上是這兩家提供的，而這兩家基本上都是 IDM公司，它做得很好。

看起來(lái)第三代半導體里面大的這些都是IDM公司，因為它從頭到尾產(chǎn)業(yè)鏈是一家負責，做出來(lái)可能效率會(huì )比較高。

但是也有Foundry，有的人在日本，有人做Epi（外延片）做得不錯，在我們中國最早的單晶的襯底片不一定自己做的，但是上面外延片自己做。

做了以后，有一些設計公司設計好了以后，在不同的Foundry里去流片，這種碳化硅的Foundry，日本有，臺灣地區有，韓國也有，所以也有這種分工合作的情景。

我們中國大陸也有人想這樣做，所以我個(gè)人覺(jué)得第三代半導體，IDM開(kāi)始現在是主流，但是Foundry照樣有機會(huì )，但是需要設計公司找到一個(gè)可以長(cháng)期合作的Foundry。

我個(gè)人覺(jué)得這是一個(gè)好機會(huì )。

如果資本市場(chǎng)愿意投入，這個(gè)所需的資本跟做先進(jìn)的邏輯平臺差太多倍了。投資并不是很多就可以做，重點(diǎn)是人才。

這些人才，我們國內現在不太夠的，但美國有，有些人還是愿意來(lái)大陸來(lái)做，日本有一些不一定方便來(lái)。

韓國有、臺灣地區有，我們中國大陸自己也有些研究機構做得不錯，如果這些人愿意進(jìn)到產(chǎn)業(yè)界來(lái)，這也是很好。

我個(gè)人覺(jué)得韓國三星就做得不錯。剛剛有幾位朋友提到三星為什么做得好呢？

他就是一個(gè)IDM，它財力雄厚，而且它眼光很遠的。雖然國內的市場(chǎng)不大，但是它曉得它一定要掌握技術(shù)，所以很早以來(lái)中國三星不但是開(kāi)發(fā)材料，做設備，把各式各樣的產(chǎn)業(yè)從頭做到尾。

如果有一天它受到制約，這個(gè)不給它，那個(gè)不給它，基本上除了光刻機以外，它都可以活命的。

基本上第一到第三代的半導體產(chǎn)品，它都能夠生產(chǎn)，而且具有很大的競爭力。

在臺灣是有一家有能力做到三星的，這一家它在技術(shù)上非常領(lǐng)先，但是除了技術(shù)以外，基本上對材料、設備不太去發(fā)展。

因為它們覺(jué)得不會(huì )被海外的市場(chǎng)卡脖子，所以它覺(jué)得沒(méi)有必要做這個(gè)事情。再加上它們的領(lǐng)導喜歡focus在他專(zhuān)業(yè)上面，其它他不去碰，所以有很好的機會(huì )，但是沒(méi)有發(fā)展出產(chǎn)業(yè)鏈。

我們中國大陸就不一樣，可能會(huì )被卡脖子的，所以一定要自己把這些技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)。

我再強調一下，第三代半導體投資并不是很大，重點(diǎn)是人才，IDM我個(gè)人覺(jué)得是不錯，用分工Foundry合作的方式也可行。

希望投資界的人多注意關(guān)懷，給予適當的支持。我再強調一下，投資的錢(qián)比做一個(gè)先進(jìn)的邏輯平臺要少太多。

投資金額看對應階段

10億，20億起步

問(wèn)：能不能有一個(gè)大概的量化，投資的錢(qián)要比先進(jìn)的廠(chǎng)少太多，到底大概區間是多少錢(qián)呢？能夠有一個(gè)像樣的規模。

張汝京：像樣的規模，我個(gè)人覺(jué)得第三階段，如果只是有了材料，有了外延片，來(lái)做這個(gè)器件，如果我們用一個(gè)6寸來(lái)做，投資就看你要做多大，大概最少20億多，到了六七十億規模都可以賺錢(qián)的。這是做第三段。

如果第二段要做Epi（外延片）投資也不大，相對應的 Epi廠(chǎng)投資，大概只要不到10億就起來(lái)了。

設備也不難，技術(shù)要注意，原材料我們中國山東的天岳、芯成這些都是不錯的。這些廠(chǎng)材料就是看你要做多大，這些爐子基本上都已經(jīng)可以國產(chǎn)化，而且做得也不差。

否則你要向日本、德國買(mǎi)都買(mǎi)得到，也都不貴。我估計相對應的一個(gè)工廠(chǎng)，廠(chǎng)房土地不算，設備大概10億到20億人民幣也就起家了，以后做得越好再增加。所以并不是很大。

封裝、測試這一塊我們中國很強

設備上面和別人差距很大

問(wèn)：作為中芯國際的創(chuàng )始人，你在半導體制造領(lǐng)域有非常了不起的建樹(shù)，也見(jiàn)證了過(guò)去幾十年本土半導體制造發(fā)展。目前我們相比20年前取得了一定的進(jìn)步，你如何看待過(guò)去的一段時(shí)間的進(jìn)步？我們在這個(gè)領(lǐng)域跟海外的公司還是有一定的差距，你如何看待差距？在這個(gè)領(lǐng)域，特別是在第三代半導體領(lǐng)域，如何破局？

張汝京：我覺(jué)得差距范圍太廣了，有的地方我們中國是很強的，比如說(shuō)封裝、測試這一塊很強，至于設備上面，光刻機什么，我們是差距很大的。

如果我們專(zhuān)門(mén)看三代半導體的材料、生產(chǎn)制造、設計等等。我們在材料上面的差距，我個(gè)人覺(jué)得不是很大了。

兩年多前，我去參觀(guān)過(guò)我們國內的幾個(gè)做silicon carbon（碳化硅）單晶的公司，那時(shí)候我看到的數據跟海外差距比較大。

但讓我很驚訝的，在過(guò)去兩年多時(shí)間里，他們進(jìn)步非常的大，在材料上面，4寸的基本上做得跟海外很接近，差距不大了，6寸還是有點(diǎn)差距，但是假以時(shí)日也跟得上來(lái)，這是做材料。

外延片，完全在技術(shù)上的，設備也買(mǎi)得到，這個(gè)差距很快可以縮短。

至于說(shuō)第三段，設計都不是很難的。它有很多是經(jīng)驗的累積，生產(chǎn)制造的設備并不需要那么先進(jìn)，但是功率上面要很小心，否則做出來(lái)的效果就跟人家不一樣。

效果的差距比較大，所以重點(diǎn)還是在功率上面設計的配合要做的好。

因為國內目前還沒(méi)有真正的一家大一點(diǎn)的公司出來(lái)做，我還不知道有哪一家是有個(gè)很強的團隊在開(kāi)發(fā)這個(gè)。

所以目前做出來(lái)的產(chǎn)品功率碳化硅，只做功率上面可能比較容易追，但是做到射頻上面用的氮化鎵。

做射頻，目前海外最強的，比如說(shuō)日本的TDK跟村田這些都很強，我們跟這些有一些差距，但是也有一些新的公司，從海外回來(lái)的人才，在開(kāi)發(fā)這種5G射頻里面用氮化鎵來(lái)做的，不錯。

請大家注意一下，剛剛我忘記是哪一位提到說(shuō)，有很多小公司、新的公司做得是不錯的，比如說(shuō)在美國加州一個(gè)小公司叫納維塔斯，不曉得有沒(méi)有被人家買(mǎi)掉，前一段時(shí)間我看他們做的是不錯的。法國也有一家公司被ST、Micron買(mǎi)了。

剛剛也提到，以色列還是有很多好公司可以去考慮的，因為這種主要是人才，這個(gè)人才也不需要很多，幾個(gè)好手來(lái)了，把我們這邊的年輕人教會(huì )，我們幾乎可以并駕齊驅。

要考慮短時(shí)間之內人才基礎，這是我們一個(gè)弱點(diǎn)，基礎可能做了，但是基礎跟應用之間有一個(gè)gap，怎么去把它縮短？歐美公司做得比較好一點(diǎn)，我們就借用他們的長(cháng)處來(lái)學(xué)習。

所以我感覺(jué)差距不是那么大，沒(méi)有邏輯差得這么大，也沒(méi)有存儲器差距這么大，可以追得上的。

下決心找到合適的團隊。做這個(gè)行業(yè)里面是很寂寞，艱苦的，要有很強的信仰的力量來(lái)支撐我們，我們就可以把它做出來(lái)。所以我是樂(lè )觀(guān)，相信我們追得上。