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[導(dǎo)讀]在2019年3月20日的盛美半導(dǎo)體設(shè)備(下簡稱“盛美”)新品發(fā)布會上,公司董事長兼首席執(zhí)行官王暉博士提到最多的一個詞就是“專利”。專利和技術(shù)鐵定是半導(dǎo)體設(shè)備市場占有率的核心,據(jù)美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)調(diào)查公司VLSI Research前不久發(fā)布的“2018年全球半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備廠商排行榜”來看,這TOP15的榜單,只有一家中國企業(yè)上榜。

在2019年3月20日的盛美半導(dǎo)體設(shè)備(下簡稱“盛美”)新品發(fā)布會上,公司董事長兼首席執(zhí)行官王暉博士提到最多的一個詞就是“專利”。專利和技術(shù)鐵定是半導(dǎo)體設(shè)備市場占有率的核心,據(jù)美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)調(diào)查公司VLSI Research前不久發(fā)布的“2018年全球半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備廠商排行榜”來看,這TOP15的榜單,只有一家中國企業(yè)上榜。

2018年的全球半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備廠商的銷售額排名Top15,銷售額的單位是百萬美金。(圖片源自:VLSI Research)


這組數(shù)據(jù)的關(guān)鍵顯然不僅僅是只有一家中國企業(yè)上榜這么簡單,同比增長的數(shù)據(jù)也是值得深思的。我們可以從中看出,大部分的公司都有兩位數(shù)的成長,一些公司的同比增長率甚至超過了50%。這似乎只有具有壟斷性的排行榜才有這樣的夸張數(shù)據(jù),也從側(cè)面反應(yīng)了半導(dǎo)體設(shè)備市場是一個門檻極高的領(lǐng)域。猶記得2018年11月舉行的“2018年中國半導(dǎo)體制造裝備戰(zhàn)略峰會暨第六屆半導(dǎo)體設(shè)備市場年會”上,有一組數(shù)據(jù)顯示——2017年國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備國內(nèi)市場的占有率為14.3%,這個數(shù)據(jù)在2020年有望達(dá)到20%左右。另外據(jù)SEMI統(tǒng)計,中國本土廠商的半導(dǎo)體設(shè)備,只占全球市場份額的1~2%。


盛美半導(dǎo)體設(shè)備董事長兼首席執(zhí)行官王暉博士


在盛美提供的資料中,筆者又發(fā)現(xiàn)了這樣的兩段話:


全球半導(dǎo)體芯片制造中心經(jīng)歷了多次地區(qū)轉(zhuǎn)移,從70-80年代的美國到80年代后期-90年代的日本,再到90年代后期的中國臺灣和韓國,而在未來十年,中國將成為全球半導(dǎo)體芯片制造的中心;




由于半導(dǎo)體制造技術(shù)日趨成熟,在這波興起的中國芯片制造潮流中,只有擁有革命性、顛覆性技術(shù)的公司才有可能成為全球半導(dǎo)體設(shè)備市場上升起的中國明星。


這兩段話如果和本文開篇的排行榜一對比,顯得有些弱不禁風(fēng)。有個問題非常突出,中國要有半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域的明星企業(yè),憑什么?有一組數(shù)據(jù)至少很樂觀,SEMI的統(tǒng)計顯示,2017年,中國大陸占全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售量的15%,排在全球第3。而到2019年,中國大陸在半導(dǎo)體設(shè)備方面的投資將有望上升到全球第2的位置。這組數(shù)據(jù)來自“2018中國集成電路創(chuàng)新應(yīng)用高峰論壇”,SEMI中國區(qū)總裁居龍的演講PPT里。


也就是說,大量需求可能會帶動上游玩命搞技術(shù)。盛美的資料里也提到這個方式“在亞洲建立強(qiáng)大的業(yè)務(wù)并且與國內(nèi)客戶間緊密聯(lián)系,奠定了中國半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)未來的發(fā)展的堅實基礎(chǔ)?!比绻f這是基礎(chǔ)環(huán)境需要的條件,那盛美口中那句“具有革命性、顛覆性的技術(shù)公司”從何而來?


從王暉表現(xiàn)的非常自信的演講中,筆者似乎看到一點關(guān)于筑專利墻的“技巧”——從細(xì)節(jié)入手。


1,第一個設(shè)備是多陽極局部電鍍銅設(shè)備——Ultra ECP map Tool,該設(shè)備針對晶圓制造,先進(jìn)工藝需要超薄籽晶銅設(shè)備,尤其是局部鍍銅設(shè)備面臨鍍銅均勻性等挑戰(zhàn)。王暉表示,在局部鍍銅這一塊,盛美半導(dǎo)體設(shè)備擁有當(dāng)今世界獨一無二的技術(shù),在這一塊獨占鰲頭,并有多個專利保護(hù)。采用盛美半導(dǎo)體的局部鍍銅技術(shù),可以實現(xiàn)電鍍初始階段就做到均勻電鍍,實現(xiàn)完全的無氣穴填充。目前該技術(shù)主要應(yīng)用于40nm、28nm,在未來,盛美將繼續(xù)往更小的工藝節(jié)點推進(jìn),在14nm、12nm及更小節(jié)點。



關(guān)于市場,王暉分析道:“目前的全球前道鍍銅市場大約為2億美金以上,雖然市場沒有很大,但鍍銅設(shè)備的技術(shù)含量非常高?!倍⒚赖膶@?xì)節(jié)捕捉在多陽極局部鍍銅這一塊。


2,第二個設(shè)備是先進(jìn)封裝拋銅設(shè)備—Ultra SFP-Advanced Packaging。


在講解拋銅的概念之前,他首先介紹了封裝技術(shù)。隨著今后如AI等技術(shù)的發(fā)展,芯片的管腳會越來越多,怎樣封裝堆疊具有成千上萬個管腳的芯片,目前已有2.5D封裝技術(shù)。在芯片進(jìn)行鍍銅后,還需要把表面多余的銅拋掉,這就需要核心工藝——拋光。目前現(xiàn)階段的拋光采用的是機(jī)械化學(xué)研磨(CMP),而傳統(tǒng)的化學(xué)研磨面臨著一個問題,即耗材的成本問題。而盛美采用了一種復(fù)合式的拋光技術(shù),首先對銅膜進(jìn)行90%的電拋光,繼而再進(jìn)行10%的化學(xué)機(jī)械研磨(CMP), 再用濕法刻蝕去除阻擋層。由于電拋光的化學(xué)液可以重復(fù)循環(huán)使用,這樣節(jié)省80%以上的耗材費用。



對此,王暉表示:“這是盛美的核心專利產(chǎn)品,目前只有盛美能夠做到,這也是盛美為未來的先進(jìn)封裝所儲備的技術(shù)。”


3,高溫硫酸清洗設(shè)備——Ultro C-Tahoe。


取名Tahoe也是有很深的淵源,據(jù)王暉博士介紹,Tahoe是位于硅谷東北面的一條非常漂亮、水非常清澈的湖,中文名為太浩湖。為這個設(shè)備取名為Tahoe,就是希望這個設(shè)備的推廣可以減少排放,保護(hù)Fab廠周邊的水質(zhì)能像太浩湖一樣清澈、明亮。所以這個設(shè)備的一大特點就是能大大地節(jié)省化學(xué)液,可以減少90%的硫酸使用量,減少對環(huán)境的影響。王暉稱:“這是盛美半導(dǎo)體的獨家發(fā)明,全世界首臺?!憋@然,專利細(xì)節(jié)捕捉在解決硫酸使用量上。



關(guān)于這三款設(shè)備實際情況,王暉表示:“目前這三個設(shè)備都有訂單,一般來說我們設(shè)備首先會送給第一個客戶,做得好交錢,做不好拉回來,這的確存在一些風(fēng)險,到目前為止,我們送了那么多,沒有一臺被退的?!?

正如王暉所說:“半導(dǎo)體生產(chǎn)線太貴了,一個便宜的生產(chǎn)線就能達(dá)到30億美金?,F(xiàn)在3nm、5nm的能達(dá)到200億美金,比金磚還要貴。這條線上任何一個設(shè)備就是一個環(huán)節(jié),如果這個環(huán)節(jié)不過硬,生產(chǎn)線就會亂,所以廠商買每一個設(shè)備非常小心。而半導(dǎo)體銷售是一個長期的過程,剛才一個記者問我,這幾年怎么做,我說我們不是做成的,我們是熬成的,熬出來的,只是做的時間夠長,熬出來的?!备唛T檻的半導(dǎo)體設(shè)備的熬,也只能從一點點專利細(xì)節(jié)入手,某一個步驟做到“全球首家”,才能慢慢盤活整個企業(yè)和市場。

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