集微網消息,隨著集成電路製程工藝節點越來越先進,對實際製造的幾個環節也提出了新要求,清洗環節的重要性日益凸顯。隨著線寬微縮,晶圓製造的良率隨著線寬縮小而下降,而提高良率的方式之一就是增加清洗工藝,在80-60nm製程中,清洗工藝大約100多個步驟,而到了20-10nm製程,清洗工藝上升到200多個步驟以上。
對於未來的先進產線而言,為了避免利潤損失,增加清洗設備的數量是必然選擇。眾所周知,全球清洗設備呈現寡頭壟斷的格局,但是有一家來自中國的本土設備企業,憑藉著差異化技術優勢正逐漸在市場中嶄露頭角,甚至有望打破現有清洗設備市場格局,它便是盛美半導體。
近年來,在全球半導體產業重心持續向中國大陸轉移的背景下,中國半導體設備企業也正迎來自己的「高光時刻」。據SEMI預計,2019-2020年韓國、中國大陸、中國臺灣將分列世界前三大設備市場,2020年中國大陸有望升至全球最大設備市場。
盛美半導體設備(上海)股份有限公司董事長王暉
「這幾年中國半導體產業的發展可以說是突飛猛進。尤其是在新建產線方面,包括長江存儲、合肥長鑫、中芯國際、華虹華力都有多個晶圓廠正在擴建中,同時還有積塔半導體、士蘭微、粵芯等也在新建產線中,所以我覺得現在國內的市場環境特別好。尤其是對於已經有十幾年技術儲備的盛美半導體來說,我們正趕上一個快速發展的好時期。」盛美半導體設備(上海)股份有限公司董事長王暉博士在接受集微網記者採訪時說道。
實際上,除了全球半導體整體市場增長的帶動,清洗機設備市場規模增長的驅動力,主要體現在技術進步的兩個方面:一方面是隨著晶片的製程逐漸縮小,清洗成為生產晶片過程中重複次數最多的步驟;另一方面是隨著存儲器從2D向3D轉變,此時清洗效果不能僅僅停留在表面,還需要在無損情況下清洗內部聚合物殘留、汙染物及顆粒。
根據TMR統計數據,預計2020年全球清洗機設備市場規模將達到35-40億美元,2015-2020年的年均複合增速達6.8%。毫無疑問,國內的清洗設備市場必將面臨更大的發展機會。
正如王暉博士所說,國內設備企業一定要牢牢抓住中國半導體產業的發展機遇,不僅要將市場做大,也要將中國的半導體設備做強,不斷提升自己的核心技術水平,同時保護好自身的智慧財產權,敢於用法律手段維護自身的智慧財產權。
由於半導體設備行業具有高資本密集、高專利壁壘、初期高投入低回報的特點,使得新玩家很難切入其中。尤其是在全球清洗設備市場中,前三名日本Screen(迪恩士)、日本Tokyo Electron(東京電子)和美國Lam Research(泛林)合計佔據著近80%的市場份額。此時,新玩家要想打破寡頭壟斷格局,必須要有獨一無二差異化的技術和市場優勢。
為此,盛美半導體從一開始切入清洗設備市場便決定要走差異化路線,從而與國際廠商競爭。經過二十多年的技術儲備,如今的盛美半導體已成長為國內清洗設備的「領頭羊」,公司研發團隊先後開發出了SAPS、TEBO、Tahoe等全球領先的半導體清洗技術及設備。
據王暉介紹,2009年,盛美半導體第一個兆聲波清洗技術SAPS取得突破後,便進入SK海力士無錫生產線測試,而這也是國產設備第一次進入國際知名廠商;2015年,公司研發團隊又開發出TEBO無損傷兆聲波清洗技術;2018年,盛美半導體再下一城,發布了Tahoe高溫硫酸清洗設備。
「目前在國內的國產清洗設備市場中,盛美半導體佔據著80%左右的市場份額,我們是目前國內市場份額最大、產品最全的清洗設備企業。」王暉告訴集微網記者。
值得一提的是,盛美半導體並沒有停止自己的發展腳步,除了相繼研發出SPAS、TEBO、Tahoe等全球領先的半導體清洗技術以外,還推出了三款半關鍵清洗設備:單片背面清洗設備、槽式自動清洗設備、單片刷洗設備。另外研製出的鍍銅設備也已進入產業鏈前道和後道,拋光設備已進入後道,未來會切入前道,並繼續向5nm、3nm等先進位程工藝探索。
與此同時,由溼法設備切入幹法設備已從王暉的規劃變為現實。他表示,盛美半導體剛剛發布了一款幹法設備——立式LPCVD爐管設備。目前立式爐管設備全球市場規模有將近17億美元,且只有東京電子、日立國際、北方華創等極少數國內外廠商有能力生產這一設備。
半導體產業是一個高度全球化的產業,世界上現在沒有任何一個國家可以憑藉自己的力量建立一條先進的半導體生產線,即便是美日韓等半導體強國。
「之所以說半導體產業是一個全球化產業,是因為整個設備和生產線的體量是有限的,如果只能局限在某個區域或者某一個國家,那它的產量和利潤就都是有限的,根本無法去支撐企業龐大的研發費用。」王暉解釋道。
王暉認為,在全球化的趨勢下,不論是國內的設備企業還是國外的設備企業,都需要共同維護全球化的概念。只有將國內的設備市場開放給國外的設備企業,同時國內的設備企業也有機會進軍國外市場,才能保證全球設備產業的健康、持續發展。
而在全球化的市場競爭格局中,針對國內設備企業,王暉建議一定要注意幾點:一是要尊重國外企業的智慧財產權(IP),同時也要發展和保護自己的核心IP;二是要保證企業的毛利率在40%-45%之間,如果能夠在45%以上更好,但如果毛利率低於30%,則意味著企業基本沒有研發能力。
對於盛美半導體而言,公司未來的發展目標一定是向國際市場進軍。據集微網了解,2019年年底,盛美半導體宣布上海臨港研發及生產中心項目正式啟動,而臨港項目也是盛美半導體全球化發展布局中非常重要的一環。預計到2022年左右,臨港項目能正式建成,屆時它將提供盛美半導體未來接近100億元設備生產的能力。
2017年,盛美半導體登陸納斯達克交易所,成為國內首家赴美上市的半導體設備企業。現在,盛美半導體正推動公司在國內科創板上市。王暉表示,進軍科創板將使盛美半導體更加深植於中國市場,與中國半導體業共同成長,未來也會保持在中美雙邊的上市架構,服務好中國及全球客戶,為他們提供差異化半導體加工工藝解決方案,也為科創板及納斯達克的盛美股民創造長期的回報價值。