盛美半导体:打造国产半导体清洗设备核心实力

2021-05-12 作者: 微电子制造

10月29日,2020中国半导体设备年会(第八届)在合肥成功召开,产业大咖汇聚一堂,共同为中国设备产业出谋划策。在大会主题演讲环节,来自盛美半导体设备(上海)股份有限公司的卢冠中演讲题目为《半导体设备产业发展的机遇和挑战》。

 

盛美半导体设备(上海)股份有限公司发言人 卢冠中

 

如今,目前各类科技应用场景飞速发展,智能手机、云技术、人工智能、物联网以及自动驾驶五大应用正强力驱动着半导体市场持续成长,从1978年到2008年40年间,半导体市场复合增长率为9.5%,2018年生产了超过1万亿个芯片。

 

从当前局势来看,全球集成电路产业生态系统总体约有5千亿美元市场,其中集成电路芯片市场占了80%,超过4千亿美元。另外20%则是生产集成电路芯片需要的设备、材料、EDA软件等,其中设备和材料超5千亿美元,EDA软件市场超1千亿美元。

 

关于整个半导体设备发展变迁,卢冠中表示,当下半导体设备公司的兴起与成长会紧紧跟随全球芯片制造中心的迁移。70-80年代全球芯片制造中心在美国,由此也诞生了一大批优秀的美国半导体设备公司,经过半个世纪的整合并购,剩下三大设备巨头。随后在80年代后期大奥90年代,全球芯片制造中心迁移到日本,得益于日本存储器芯片的崛起。90年代后期,球芯片制造中心发生了第二次迁移,中国台湾地区的芯片代工模式和韩国的存储器芯片开始发力。

 

其中值得注意的是,荷兰有家ASML公司,和台积电深度合作,从一家不知名的小公司做到了光刻机的霸主。但是未来十年,中国会成为半导体制造的中心。从历史角度可以看出,只有拥有革命性、颠覆性的技术的公司,才有可能成为全球半导体设备市场上升级的中国明星。

 

从整个中国大陆集成电路产业发展情况看,亚太地区由于人口、经济等方面原因是全球重要的半导体市场,而中国更是最大的半导体市场,此外还是世界最大的半导体设备市场。2019年中国半导体设备的销售中,中国设备销售额占据18.8%,未来还有很大提升空间。

 

从技术角度讲,如今集成电路精细化制造更是需要先进的光刻设备和先进清洗设备,尤其在芯片工艺从10nm发展到7nm再到5nm,未来还有2nm。存储器制造方面,3D NAND靠层数堆叠,从64层、到96层、再到128层。这些都是建立在精细化基础上,光刻和清洗是最重要的两个步骤,其中光刻负责微缩、清洗则是微粒的去除。当微缩技术一旦进入线宽更小的下一代,就可能引发失效、低良率的问题,为了解决这些问题,清洗工艺的占比就会随着制程的的不断微细化而增加。公司介入清洗设备领域,旨在解决这一制造过程中的关键问题。

 

国产设备的发展思路应靠创新驱动发展,创新模式则又可以分为原始创新、集成创新、消化创新。其中消化创新是最常见最基础的创新,核心概念是靠引进技术和资源,在消化吸收的基础上完成创新。

 

在演讲中,卢冠中介绍了盛美几大原始创新案例,其中SAPS兆声波清洗技术,传统喷射清洗技术无法去除微小颗粒,传统兆声波清洗技术中,兆声波能量传送不均匀,颗粒去除效率极低。盛美的SAPS清洗技术则拥有独有的SAPS兆声波设计,兆声波级别能量实现均匀传送,拥有极高的颗粒去除率。

 

SAPS清洗技术的优势体现在良率上,1.5%-3%的良率提升,对一个月产10万片的Fab而言,可以获得3000-5000万美元的收益。

 

另一款槽式清洗机和单片清洗机是很成熟的产品,两种各有优点,不仅降低成本,而且减少工艺步骤,提高工艺性能。

 

在2018年9月竣工盛美亚太生产制造中心,比原有工厂是3600平方米的生产能力。增加了5千平方米的生产能力。2019年盛美临港项目,在今年6月份动工,项目设计规模年产能400台,年销售额100亿元,2026年项目可以达产。此外盛美准备在科创板上市,2019年12月已经完成上市前融资。

 

最后,卢冠中展望了国产半导体设备发展,从全球半导体市场来看,依然存在寡头垄断的局面,强者很强,排名前八的公司占据了全球近80%的市场。留给国产半导体设备公司四个字,任重道远。随着全球芯片制造中心向中国迁移,凭借全球半导体市场和全球半导体设备市场的双量第一的身份,今后十年一定会有中国半导体设备公司进入世界八强。

 

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