集微網(wǎng)報(bào)道，*0月28日至29日，第十屆（2022年）中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備年會(huì)暨半導(dǎo)體設(shè)備與核心部件展示會(huì)（CSEAC）在無(wú)錫太湖國(guó)際博覽中心隆重舉行，并結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)制定了“凝聚芯合力，發(fā)展芯設(shè)備”主題。在大會(huì)上，盛美半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份吉印通副總經(jīng)理陳福平發(fā)表了名為《半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)》的主旨演講，對(duì)設(shè)備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)進(jìn)行了深入洞察和剖析闡述。

在內(nèi)容架構(gòu)上，陳福平的報(bào)告演講分為四部分，即全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)格局、濕法設(shè)備的機(jī)遇與挑戰(zhàn)、盛美上海的產(chǎn)品與核心技術(shù)，以及國(guó)產(chǎn)設(shè)備商發(fā)展思路探討。期間，陳福平指出，國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)與國(guó)際行業(yè)巨頭存在差距主要有四大原因。另外，由于工藝進(jìn)步、線寬微縮，晶圓制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濕法工藝。對(duì)于技術(shù)迭代和融入全球供應(yīng)鏈，國(guó)產(chǎn)設(shè)備發(fā)展需要的則是更多原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新。

自主企業(yè)未能破局行業(yè)壟斷系四大原因

隨著全球集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)正在快速增長(zhǎng)。陳福平表示，數(shù)據(jù)顯示，20*7年至2022年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)近一倍，即從*00多億美元快速攀升至逾*000億美元。同期，中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)以及日本的全球半導(dǎo)體市場(chǎng)占比一直在90%左右。這說(shuō)明亞太地區(qū)已經(jīng)成為全球集成電路的制造中心。

近年來(lái)，中國(guó)半導(dǎo)體的全球市場(chǎng)份額在不斷增加，而這與全球芯片制造中心的遷移緊密相關(guān)。陳福平指出，“縱觀全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程，經(jīng)歷了由美國(guó)向日本、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地以及中國(guó)大陸的幾輪產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。由于現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)中心已遷移集聚，國(guó)內(nèi)一定會(huì)出現(xiàn)一些新興半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)?！倍谠O(shè)備市場(chǎng)容量方面，刻蝕機(jī)、光刻機(jī)、CVD占比最高，其次就是清洗設(shè)備。

不過(guò)，目前全球前十大設(shè)備公司全是境外企業(yè)，其中前五大廠商市場(chǎng)占比達(dá)70%以上。“雖然這背后潛在很大機(jī)遇，但是挑戰(zhàn)也非常艱巨。比如部分國(guó)內(nèi)設(shè)備企業(yè)近年來(lái)都取得了不錯(cuò)的成績(jī)，但市場(chǎng)占比數(shù)據(jù)一直沒(méi)有上去。數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)、日本、荷蘭三國(guó)仍占據(jù)行業(yè)壟斷地位，總體市場(chǎng)份額達(dá)到80%-8*%；韓國(guó)市場(chǎng)占有率為*0%-**%，同時(shí)部分裝備市場(chǎng)份額達(dá)80%以上。而中國(guó)企業(yè)的市場(chǎng)占比僅為2%左右，且市場(chǎng)基本局限在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。”陳福平表示。

對(duì)于這一局面，陳福平分析認(rèn)為主要有四個(gè)原因。第一，歷史原因。因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立是由美國(guó)、歐盟和日本建立，想要突然彎道超車(chē)其實(shí)容易翻車(chē)。第二，現(xiàn)實(shí)原因。國(guó)產(chǎn)設(shè)備驗(yàn)證的時(shí)候不但要滿足代工廠的技術(shù)要求，還需要通過(guò)終端客戶的考驗(yàn)，這就導(dǎo)致了驗(yàn)證周期比較長(zhǎng)。第三，產(chǎn)業(yè)原因。雖然國(guó)產(chǎn)關(guān)鍵部件基本全愿意進(jìn)入，但在切入到客戶時(shí)推廣設(shè)備非常艱難。第四，人才基礎(chǔ)。如集成電路產(chǎn)業(yè)尤其設(shè)備領(lǐng)域很多都由歸國(guó)的外籍籍華人領(lǐng)軍，也培養(yǎng)了一批國(guó)內(nèi)的高端半導(dǎo)體設(shè)備人才，但是與需求相比，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

線寬微縮促成濕法設(shè)備地位與日俱增

在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展變遷情況下，全球濕法半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域已演變?yōu)橹袊?guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)主導(dǎo)。陳福平表示，根據(jù)SEMI的數(shù)據(jù)顯示，2022年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到990億美元，其中濕法設(shè)備為**億美元，占比*%。其中，前五大濕法設(shè)備廠商占據(jù)達(dá)90%的市場(chǎng)份額。這也說(shuō)明全球清洗設(shè)備門(mén)檻比較高，做精做細(xì)和破局壟斷仍會(huì)面臨不少困難。

在國(guó)內(nèi)濕法設(shè)備市場(chǎng)方面，前四大廠商的占比達(dá)9*%，其中盛美上海以約2*%的份額排在第二位，而其余三家均為國(guó)外廠商。對(duì)此，陳福平強(qiáng)調(diào)，“這也是說(shuō)明了一些問(wèn)題，如國(guó)內(nèi)一些公司認(rèn)為濕法設(shè)備門(mén)檻低，都想進(jìn)來(lái)做做，但現(xiàn)在實(shí)際投入量產(chǎn)和商用等方面還需要時(shí)間。盛美也希望與國(guó)內(nèi)其它廠商一起努力把市場(chǎng)占比擴(kuò)大到*0%以上，與國(guó)際廠商一起共享中國(guó)的發(fā)展機(jī)會(huì)?！?/p>

至于濕法設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)方面，陳福平稱(chēng)，濕法工藝設(shè)備的重要性日益凸顯，全球市場(chǎng)將逐年擴(kuò)大。“由于工藝進(jìn)步、線寬微縮，晶圓制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濕法工藝。比如在80-*0nm制程中，濕法工藝大約*00多個(gè)步驟，而到了20-*0nm制程時(shí)，濕法工藝就要上升到2*0多個(gè)步驟以上?！钡枰⒁獾氖?，在線寬微縮背景下，邏輯芯片、DRAM、*D NAND出現(xiàn)了一些技術(shù)難點(diǎn)，主要包括無(wú)損清洗及干燥、超小顆粒去除、無(wú)傾斜坍塌清洗及干燥、高深寬比結(jié)構(gòu)清洗刻蝕及干燥等。

對(duì)此，目前業(yè)界已有兩種相關(guān)解決方案：一個(gè)是SCCO2超臨界二氧化碳干燥，一個(gè)是Hot IPA + 晶圓背面Chuck heating。這是因?yàn)镾CCO2超臨界二氧化碳干燥可以實(shí)現(xiàn)零表面張力、防止發(fā)生粘連，并在*0nm級(jí)技術(shù)節(jié)點(diǎn)已成為無(wú)法繞開(kāi)的技術(shù)。另外，傳統(tǒng)的IPA干燥方式已不能滿足先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)圖形干燥需求，采用Hot IPA +晶圓背面Chuck heating方式控制晶圓和表面藥液溫度，是增大工藝窗口避免圖形倒塌的有效方案之一。

始終堅(jiān)持開(kāi)拓創(chuàng)新打造產(chǎn)品核心優(yōu)勢(shì)

毫無(wú)疑問(wèn)，面對(duì)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)發(fā)展不斷出現(xiàn)的難題和痛點(diǎn)，設(shè)備廠商勢(shì)必需要持續(xù)攻堅(jiān)克難和研發(fā)創(chuàng)新，尊重國(guó)內(nèi)外同行彼此商業(yè)秘密及專(zhuān)利。在公司發(fā)展方面，陳福平提及，“自200*年成立到20*7年這十幾年中，我們只專(zhuān)注做兩件事情，第一個(gè)就是濕法設(shè)備，第二個(gè)是在這一過(guò)程中開(kāi)發(fā)出一些比較特別的差異化技術(shù)設(shè)備。而在20*7年納斯達(dá)克上市以后，我們開(kāi)始從一個(gè)專(zhuān)注濕法設(shè)備的公司往多產(chǎn)品平臺(tái)化企業(yè)轉(zhuǎn)型，這既是順應(yīng)時(shí)代潮流，也是貫徹既定的全球發(fā)展策略?！?/p>

對(duì)于開(kāi)發(fā)的“特別技術(shù)產(chǎn)品”，陳福平介紹稱(chēng)，盛美的發(fā)展歷程始終伴隨著差異化開(kāi)拓創(chuàng)新，十多年時(shí)間先后研發(fā)出濕法設(shè)備、電鍍?cè)O(shè)備、爐管設(shè)備和拋光設(shè)備四大產(chǎn)品系列。據(jù)悉，其中包括單片兆聲波清洗、槽式清洗、Tahoe（槽式+單片清洗）、背面清洗、刷片機(jī)、前后道銅互連電鍍、立式爐等設(shè)備。數(shù)據(jù)顯示，截至202*年*2月，盛美上海已安裝到客戶端的腔體數(shù)約2800個(gè)，且下游客戶遍布全球、囊括國(guó)內(nèi)外主流企業(yè)，并已覆蓋國(guó)內(nèi)主要半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)域。

在濕法設(shè)備方面，陳福平進(jìn)一步說(shuō)道，“我們目前大概能覆蓋90%的清洗工藝設(shè)備，將成為全球范圍內(nèi)清洗產(chǎn)品種類(lèi)極為齊全的半導(dǎo)體設(shè)備公司。今年，盛美上海又推出了Ultra C be邊緣濕法刻蝕設(shè)備。其核心優(yōu)勢(shì)包括最大限度地減少邊緣污染對(duì)后續(xù)工藝步驟的影響，不僅提高了芯片制造良率，還整合了背面晶圓清洗的功能，以及具備了比國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)者更精準(zhǔn)高效的晶圓對(duì)準(zhǔn)等?；诖?，其主要應(yīng)用在國(guó)際比較先進(jìn)的邏輯工藝、DRAM以及*D NAND這類(lèi)市場(chǎng)?！?/p>

此外，盛美上海今年還推出了單片高溫硫酸清洗設(shè)備。其核心優(yōu)勢(shì)包括，多級(jí)加熱系統(tǒng)控制方式，兼容SPM高、中、低不同溫區(qū)工藝需求；自主IP設(shè)計(jì)的噴嘴技術(shù)，可解決不同濃度配比下的藥液氣泡難題；優(yōu)化的工藝腔體氣流控制技術(shù)，提高了氣流置換效率*0%以上。陳福平還稱(chēng)，“作為國(guó)內(nèi)唯一可以提供整線封裝濕法設(shè)備的廠商，盛美上海在先進(jìn)封裝領(lǐng)域產(chǎn)品更齊全，主要包括清洗機(jī)，涂膠機(jī)，顯影機(jī)，光刻除膠機(jī)，濕法刻蝕機(jī)，電鍍機(jī)，無(wú)應(yīng)力拋光機(jī)等。”

國(guó)產(chǎn)設(shè)備發(fā)展需聚焦“原始和集成”創(chuàng)新

隨著半導(dǎo)體工藝的迭代升級(jí)及愈發(fā)復(fù)雜，與之相匹配的半導(dǎo)體設(shè)備對(duì)技術(shù)創(chuàng)新、系統(tǒng)功能完善等方面也有了更高要求。對(duì)此，陳福平引用了馬俊如教授的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展模式理論，指出“創(chuàng)新模式可以分為原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和消化創(chuàng)新。其中，消化創(chuàng)新是最常見(jiàn)、最基本的創(chuàng)新形式，簡(jiǎn)單說(shuō)可以理解為仿制加改進(jìn)。而在半導(dǎo)體設(shè)備這樣一個(gè)全球競(jìng)爭(zhēng)激烈的高端技術(shù)領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)設(shè)備發(fā)展需要的是更多原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新?！?/p>

在原始創(chuàng)新案例方面，陳福平表示，在先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)中，隨著致命缺陷的尺寸不斷縮小，硅片清洗也變得越來(lái)越具有挑戰(zhàn)性。而盛美上海的SAPS兆聲波清洗技術(shù)解決了傳統(tǒng)單片清洗技術(shù)的痛點(diǎn)：無(wú)法去除晶圓表面的小顆粒以及不均勻的清洗效率，即通過(guò)周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使兆聲波的能量均一地分布于晶圓表面，從而實(shí)現(xiàn)高度均勻的清洗效率。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，該項(xiàng)技術(shù)在兩步工藝上采用可使*0nm以下的每一代DRAM產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)平均*%的良率提升， 現(xiàn)在已經(jīng)在國(guó)際最先進(jìn)DRAM的生產(chǎn)線上得到幾十步的應(yīng)用。

另外，在集成創(chuàng)新案例方面，盛美上海的槽式清洗機(jī)+單片清洗機(jī)都已經(jīng)很成熟，兩者各有優(yōu)劣、互為補(bǔ)充。基于此，盛美上海綜合了槽式與單片的工藝優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)，全球首創(chuàng)Tahoe清洗設(shè)備。具體而言，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：首先，該設(shè)備能夠減少硫酸使用量，降低硫酸成本*0%至80%以上，即*0萬(wàn)片生產(chǎn)線每年可節(jié)省硫酸費(fèi)用*200萬(wàn)美元以上， 同時(shí)也可以大大減低FAB廠對(duì)硫酸處理的壓力；其次，整合槽式和單片清洗工藝將有助于減少工藝步驟，提高工藝性能，以及縮短生產(chǎn)周期。

最后，陳福平總結(jié)道，“自2007年開(kāi)始進(jìn)入半導(dǎo)體清洗領(lǐng)域，盛美上海的清洗設(shè)備銷(xiāo)售增長(zhǎng)軌跡可劃分成‘研發(fā)-驗(yàn)證-銷(xiāo)售-增長(zhǎng)‘四個(gè)階段。經(jīng)過(guò)設(shè)備研發(fā)到進(jìn)入市場(chǎng)以及單一客戶向多客戶擴(kuò)張后，公司依靠客戶數(shù)量增長(zhǎng)以及此前較為良好的市場(chǎng)環(huán)境，最近幾年銷(xiāo)售進(jìn)入快速成長(zhǎng)期。目前，盛美上海已有的清洗、電鍍、立式爐、先進(jìn)封裝濕法技術(shù)累計(jì)可覆蓋全球市場(chǎng)超*00億美元，隨著兩款在研全新產(chǎn)品陸續(xù)推出，屆時(shí)將能實(shí)現(xiàn)200多億美元的市場(chǎng)覆蓋。” 盛美上海的目標(biāo)就是為全球客戶提供差異化半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)，與國(guó)內(nèi)外同行一起繼續(xù)推進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)全球化的使命。

（校對(duì)/武守哲）