2022年11月16日,盛美半導體設備(上海)股份有限公司迎來了重要里程碑——濕法設備3000腔順利交付。從2000腔到3000腔,盛美只用了一年的時間,這說明,在濕法設備領域,盛美上海的競爭力日漸增強。近日,盛美上海的副總經理陳福平發表了題為《半導體設備產業發展的機遇與挑戰》的主旨演講,對設備行業發展現狀及趨勢進行了深入洞察和剖析闡述。陳福平副總經理強調,濕法設備領域中國正在追趕中。
以下為其演講內容的精華分享:
中國企業在全球半導體設備市場占比較低
近年來,中國半導體的全球市場份額在不斷增加,在設備市場容量方面,刻蝕機、光刻機、CVD占比最高,其次就是清洗設備。不過,目前全球前十大設備公司全是境外企業,其中前五大廠商市場占比達70%以上。數據顯示,美國、日本、荷蘭三國仍占據行業壟斷地位,總體市場份額達到80%-85%;韓國市場占有率為10%-15%,同時部分裝備市場份額達80%以上。這其中,中國企業的市場占比僅為2%左右,且市場基本局限在國內市場。
主要原因有:一是產業標準建立是由美國、歐盟和日本建立,想要突然彎道超車其實容易翻車;二是國產設備驗證的時候不但要滿足代工廠的技術要求,還需要通過終端客戶的考驗,這就導致了驗證周期比較長;三是產業原因。雖然國產關鍵部件基本全愿意進入,但在切入到客戶時推廣設備非常艱難;四是人才基礎。如集成電路產業尤其設備領域很多都由歸國的外籍籍華人領軍,也培養了一批國內的高端半導體設備人才,但是與需求相比,還遠遠不夠。
濕法設備領域中國正在追趕
在半導體產業發展變遷情況下,全球濕法半導體設備領域已演變為中國大陸、中國臺灣和韓國主導。根據SEMI的數據顯示,2022年全球半導體設備市場規模將達到990億美元,其中濕法設備為54億美元,占比6%。其中,前五大濕法設備廠商占據達90%的市場份額。在國內濕法設備市場方面,前四大廠商的占比達96%,其中盛美上海以約25%的份額排在第二位,而其余三家均為國外廠商。當前中國也有不少廠商涌入這一領域,未來,中國廠商的比例將有望達到60%。
由于工藝進步、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,因此,濕法工藝設備的重要性日益凸顯,全球市場將逐年擴大。。比如在80-60nm制程中,濕法工藝大約100多個步驟,而到了20-10nm制程時,濕法工藝就要上升到250多個步驟以上。但在線寬微縮背景下,邏輯芯片、DRAM、3D NAND出現了一些技術難點,主要包括無損清洗及干燥、超小顆粒去除、無傾斜坍塌清洗及干燥、高深寬比結構清洗刻蝕及干燥等。
對此,目前業界已有兩種相關解決方案。面對半導體設備行業發展不斷出現的難題和痛點,設備廠商勢必需要持續攻堅克難和研發創新,尊重國內外同行彼此商業秘密及專利。
有關盛美上海的發展
自2005年成立到2017年這十幾年中,盛美只專注兩件事,第一個就是濕法設備,第二個是在這一過程中開發出一些比較特別的差異化技術設備。而在2017年納斯達克上市以后,盛美開始從一個專注濕法設備的公司往多產品平臺化企業轉型,這既是順應時代潮流,也是貫徹既定的全球發展策略。
盛美的發展歷程始終伴隨著差異化的開拓創新,十多年時間先后研發出濕法設備、電鍍設備、爐管設備和拋光設備四大產品系列,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、前后道銅互連電鍍、立式爐等設備。數據顯示,截至2021年12月,盛美上海已安裝到客戶端的腔體數約2800個,且下游客戶遍布全球、囊括國內外主流企業,并已覆蓋國內主要半導體產業聚集區域。
在濕法設備方面,盛美目前能覆蓋90%的清洗工藝設備,將成為全球范圍內清洗產品種類極為齊全的半導體設備公司。2022年,盛美上海又推出了Ultra C be邊緣濕法刻蝕設備。其核心優勢包括最大限度地減少邊緣污染對后續工藝步驟的影響,不僅提高了芯片制造良率,還整合了背面晶圓清洗的功能,以及具備了比國際競爭者更精準高效的晶圓對準等。主要應用在國際比較先進的邏輯工藝、DRAM以及3D NAND這類市場。
此外,盛美上海2022年還推出了單片高溫硫酸清洗設備。其核心優勢包括,多級加熱系統控制方式,兼容SPM高、中、低不同溫區工藝需求;自主IP設計的噴嘴技術,可解決不同濃度配比下的藥液氣泡難題;優化的工藝腔體氣流控制技術,提高了氣流置換效率50%以上。作為國內唯一可以提供整線封裝濕法設備的廠商,盛美上海在先進封裝領域產品更齊全,主要包括清洗機,涂膠機,顯影機,光刻除膠機,濕法刻蝕機,電鍍機,無應力拋光機等。
隨著半導體工藝的迭代升級及愈發復雜,與之相匹配的半導體設備對技術創新、系統功能完善等方面也有了更高要求。在半導體設備這樣一個全球競爭激烈的高端技術領域,國產設備發展需要的是更多原始創新和集成創新。盛美在這兩種創新上都有較好的斬獲以及相關的產品。
自2007年開始進入半導體清洗領域,盛美的清洗設備銷售增長軌跡可劃分成“研發-驗證-銷售-增長”四個階段。經過設備研發到進入市場以及單一客戶向多客戶擴張后,依靠客戶數量增長以及此前較為良好的市場環境,最近幾年銷售進入快速成長期。目前,盛美上海在清洗、電鍍、立式爐、先進封裝濕法技術累計可覆蓋全球市場超100億美元,隨著兩款在研全新產品陸續推出,屆時有望實現200多億美元的市場覆蓋。
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