盛美半導體尖端清洗技術 助攻台灣半導體搶攻先進製程商機

盛美半導體張江總部。盛美半導體

隨著中、美科技競爭摩擦愈演愈烈，中國政府對半導體產業的重視程度快速增加，一連串劍及履及的國產化政策，大幅推動了半導體國產化的進程。
目前中國國內各大晶圓廠都已開始嘗試採用中國供應商產品，此作為也讓在地供應商得到產品調試、進化與更新的機會，將有助於提升中國半導體設備廠商的能見度，目前中國半導體設備廠國產化佔比最高的就是清洗設備，盛美半導體則是當中最具規模與指標性的廠商之一。

成立於2005年的盛美，是註冊在上海浦東新區張江高科技園區的半導體設備製造商，其本身集研發、設計、製造、銷售於一體，主要產品包括半導體清洗設備、半導體電鍍設備、立式爐管設備和先進封裝濕製程設備。

半導體清洗設備營收貢獻高 協助客戶提高製程良率

從2020年財報來看，盛美全年營收共9億7千532萬人民幣，其中半導體清洗設備所貢獻的比例高達83.69%。該公司多年來累積的主要客戶群包括晶圓製造業的海力士、華虹半導體、長江存儲、中芯國際、合肥長鑫，在先進封裝製程則取得長電科技、通富微電、中芯長電、Nepes等大廠的訂單，至於半導體晶片製造部分，則有台灣的合晶科技與昇陽國際半導體等客戶。

在晶圓製造過程中，清洗設備的清洗影響著整體半導體製程的良率，所以往往愈精細的製程就需要更多的清洗流程，甚至在進入20奈米以下的先進晶圓製程中，有超過三分之一的製程技術步驟均圍繞在清洗設備的效率產出，在關鍵的製程步驟中，甚至每兩個步驟就要進行一次清洗，對晶圓製造環節成本影響巨大。
因此清洗設備是晶圓廠的重要獲利的來源，據盛美的估計，每月10萬片產出的DRAM製程晶圓廠，1.5%的良率提升可為客戶每年提高利潤7,000萬美元之譜，而且隨著晶片製程從40、28至14奈米節點邁進時，由於晶片結構的複雜化，清洗設備的性能越高，就越能大幅度推動清洗設備價值的持續提升。

盛美的產品線以半導體IC線路與晶圓製程、MEMS製造，以及功率元件製造領域的清洗設備是市場的主力，包括有SAPS兆聲波清洗設備系列、TEBO兆聲波清洗設備系列、Tahoe單片槽式晶圓清洗系列，還有用於背面清洗或濕式蝕刻製程的背面清洗設備系列，以及槽式濕式清洗設備系列，多樣化的設計以滿足不同客戶與製程節點的需求。

差異化清洗和電鍍銅技術在中國半導體設備市場引領風騷

在競爭激烈的半導體設備產業中，產品差異化和創新技術的開發仍是企業賴以生存的發展戰略。盛美獨創了SAPS兆聲波清洗技術，這個稱為空間交變相位移的技術是利用MHz等級的高頻率振盪來徹底清洗晶圓上的積體線路與結構，特別針對平坦晶圓表面和深孔內的清洗製程所設計，專注於小顆粒的去除與清洗，提升清洗效率。

另外，針對新進製程中的極小尺寸、高深寬比等3D圖形結構的線路的清洗，盛美的TEBO兆聲波清洗技術可以達到低損傷的表現，具有客戶推崇的口碑，已經在客戶的28nm生產線上進行量產。未來與盛美的熱IPA乾燥以及超臨界二氧化碳乾燥技術配合，TEBO技術兆聲波清洗技術有望應用於先進技術節點的邏輯及存儲生產線。
此外，針對大量生產線的產能要求，盛美在槽式的清洗設備做了大量的商用開發，Tahoe單片槽式組合清洗設備可應用於光阻劑去除，刻蝕後清洗，離子注入後清洗，CMP後清洗等製程，具有清洗製程效果提升的優點，相比於單片硫酸清洗設備，可以大幅減少硫酸用量具有顯著降低硫酸廢液排放量等優勢，該設備可按照不同的產品需求進行槽式清洗或者只進行單片清洗的製程。
在半導體電鍍製程設備中，盛美產品主要分爲前道銅互連電鍍設備和後道先進封裝電鍍設備。特別針對55、40、28與20至14奈米以及更先進製程節點下的前道銅互連鍍銅，通常在邏輯晶片與記憶體晶片製程中使用，而在先進晶圓級封裝領域中，盛美也有建樹，其推出的後道電鍍設備，可使用在Pillar Bump、RDL、HD Fan-Out和TSV中的銅、鎳、錫、銀、金等電鍍的製程。

立式爐管系列設備新應用推出 實現客戶客製化需求

盛美2020年陸續推出了搭載氧化物、氮化矽(SiN)低壓化學氣相沉積(LPCVD)和合金退火製程功能的立式爐管系列設備。2021年又宣布基於該平台上開發了應用於非摻雜的多晶矽沉積、摻雜的多晶矽沉積、柵極氧化物沉積、高溫氧化和高溫退火製程的新應用。
器件設計的高複雜度、微小幾何尺寸，對熱製程的溫度控制的均一性與穩定性的規格要求高，這對晶圓良率至關重要，該立式爐平台配備了獨有的控制演算法，使其具有穩定的溫度控制性能。現在，盛美已能夠進行80%以上的批式熱製程，同時研發團隊還在開發原子層沉積(ALD)立式爐管設備，預計將於2022年上半年推向市場。

隨著更多正在衝刺上海證交所科創板IPO股票上市的半導體晶圓代工業者的大手筆投資，盛美積極參與客戶的設備擴充採購，盛美也透露，客戶名單中也包含台灣的晶圓代工廠的重要客戶，針對台灣市場此一兵家必爭的市場，盛美將大舉來台參加展覽，希望與台灣的半導體供應鏈客戶進行進一步的交流。

盛美指出，台灣是全球半導體產業重鎮，在先進製程領域更是產業領先者，根據高盛集團的研究部門，在日前就引述了CNBC的報告指出，台積電3奈米製程在2023年處理器的市佔率將達80%，聯電正在開發的新產品，則將使得他們在2025年的營收飆升30%。

不過先進製程的良率要有效提升，製程設備能否同步跟上將是關鍵。過去台灣的半導體製程設備多採用歐美品牌產品，不過在清洗設備部分，目前盛美已逐漸成為業界重量級廠商，高盛的報告就指出，該公司的新產品將翻轉此領域現況，出貨量將上看100億美元。

目前盛美已開始著手強化台灣布局。事實上目前已有台灣半導體業者的中國產線，採用該公司的清洗設備，使用後的滿意度都相當高，未來盛美有機會將中國的成功案例效應輻射回台灣本地市場。盛美透露，該公司初期會先加強業務面的服務，基礎打穩、業務成熟後在展開下一步動作。
盛美指出，在國際半導體供應鏈碎片化趨勢與疫情影響下，全球供應鏈從以前的長鏈變為短鏈，多數業者開始將產線儘可能靠近市場，盛美在美國與南韓兩地市場，除了建構生產基地外，還進一步設置了研發中心，提供最即時的研發服務，未來此模式也有機會套用於台灣。整體而言，盛美將以良好的服務與技術來服務台灣半導體市場，攜手一起合作把半導體設備市場做大。