[導讀]盛美半導體設備（上海）有限公司近日宣布第一臺Ultra C 12英寸單片兆聲波清洗設備已經(jīng)銷售給韓國存儲器制造巨頭。采用盛美的空間交變相移兆聲波技術(shù)（SAPS），Ultra C無需用高濃度的化學藥液，而是采用極低濃度的功能
盛美半導體設備（上海）有限公司近日宣布第一臺Ultra C 12英寸單片兆聲波清洗設備已經(jīng)銷售給韓國存儲器制造巨頭。采用盛美的空間交變相移兆聲波技術(shù)（SAPS），Ultra C無需用高濃度的化學藥液，而是采用極低濃度的功能水即可實現(xiàn)優(yōu)越的顆粒去除率（PRE），并且使材料的流失降到最低。該設備將用于客戶最先進器件的制造工藝上，該設備現(xiàn)已運出，最終驗收預計在近期完成。
這是中國本土的半導體設備廠商第一次能夠進入國際主流半導體廠商的供應鏈中，而且還是對新工藝新技術(shù)最最敏感的存儲器廠商，就更加不容易。相信進入這家存儲巨頭的供應鏈以后，會有更多國際半導體制造商敢于采用來自這家公司的設備，而中國半導體行業(yè)的最大短板——半導體制造設備終于有了巨大的突破。
Ultra C定位于高端的清洗工藝。通過客戶端大生產(chǎn)線驗證，Ultra C清洗后的PRE在65nm及以上顆粒達到96%，在44nm至65nm顆粒之間PRE達到74%，單道清洗后的材料損失控制在0.2 Å之內(nèi)，而競爭對手只能做到PRE在65nm及以上顆粒做到84%，44nm至65nm顆粒之間僅為13%，清洗效果顯著優(yōu)于其它與之競爭的技術(shù)。在45nm技術(shù)節(jié)點，Ultra C的單道清洗將生產(chǎn)良率提高了1.3%。
對于大型半導體制造公司來說，每提高1%的良率都可增加一億美元的凈收入，所以Ultra C給客戶帶來的巨大良率提升是盛美能夠打入半導體巨頭設備供應鏈的根本原因，因為半導體制造企業(yè)對于設備的采購與更改供應商會極端謹慎，如果沒有巨大的技術(shù)創(chuàng)新，你不可能說服他們更改設備供應商。盛美的創(chuàng)始人及CEO王暉說，“這臺訂單證明市場認可了我們的SAPS清洗技術(shù)，越小器件的技術(shù)節(jié)點對材料流失的工藝參數(shù)要求越高，并且影響最終良率的特征顆粒尺寸趨小，因而更難以清洗。我們的SAPS聲波清洗技術(shù)已被半導體制造業(yè)巨頭接受，成為去除這些納米級顆粒的可行方案。在45nm及以下技術(shù)節(jié)點，Ultra C將成為取代現(xiàn)有清洗技術(shù)的突破性技術(shù)?！?盛美擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)“SAPS”可以控制兆聲波能量在硅片面內(nèi)以及硅片到硅片之間的非均勻度都小于2%。而目前在市面上的單片兆聲波清洗設備只能控制兆聲波能量非均勻度在10-20%。
同時，盛美也推出了其無應力拋光集成設備（the Ultra iSFP）。該設備能夠?qū)?5nm及以下的銅互聯(lián)結(jié)構(gòu)進行無應力、無損傷拋光。該設備整合了無應力拋光技術(shù)（SFP）、熱氣相蝕刻技術(shù) （TFE）以及低下壓力化學機械平坦化技術(shù)（ULDCMP），利用其各自獨特的技術(shù)優(yōu)點，確保在整個拋光過程中對銅互連結(jié)構(gòu)無任何損傷。使用無應力拋光設備制造以二氧化硅（SiO2）為基體的空氣穴互連結(jié)構(gòu)有諸多優(yōu)點。其工藝簡單，可以使用傳統(tǒng)的二氧化硅介電質(zhì)及大馬士革工藝，因此不需要開發(fā)新材料和新工藝。該工藝對于窄的銅線和極小的互聯(lián)結(jié)構(gòu)沒有任何損傷，具有自動對準功能，不需要硬光掩膜，并只在小線距區(qū)域選擇性的形成空氣穴，而不在大線距區(qū)域形成空氣穴，這樣既能在小線距區(qū)域提供低于2.2的有效超低k特性，又能給互連結(jié)構(gòu)提供出色的機械強度及良好的散熱特性，以此抵擋封裝時帶來的機械壓力，并解決器件運行時的發(fā)熱問題?！盁o應力拋光技術(shù)的問世代表著銅/超低k介質(zhì)互聯(lián)的整合工藝取得了重大突破，特別是在以二氧化硅（SiO2）為基體的空氣穴互聯(lián)結(jié)構(gòu)的應用解決了三維封裝TSV遇到的發(fā)熱難題。”王暉補充道。據(jù)悉，盛美所掌握的是獨家技術(shù)，目前在全世界無直接競爭對手，連應用材料公司等世界前三大半導體設備商和IBM和Intel等公司都未能掌握。
這樣一家在技術(shù)上非常有特色的公司，有怎么的背景呢？盛美半導體設備有限公司于1998年在美國硅谷創(chuàng)立，致力于無應力拋光(Ultra SFP™)和電化學鍍銅(Ultra ECP™)技術(shù)的研究開發(fā)。在2006年9月，將公司研發(fā)中心遷至亞洲，與上海風投合作成立子公司盛美半導體設備（上海）有限公司，坐落于上海市張江高科技園區(qū)。盛美為其核心技術(shù)、系統(tǒng)架構(gòu)與制程、互連架構(gòu)及整合制程工藝都申請了全球性的知識產(chǎn)權(quán)保護，已獲得60項專利并另有80項在申請中，形成了完善的排他性專利保護。談到回國創(chuàng)業(yè)的初衷，盛美的創(chuàng)始人及CEO王暉坦言：“這與整個半導體產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)移有關，因為半導體的制造代工業(yè)已經(jīng)主要轉(zhuǎn)移到亞洲地區(qū)，所以硅谷已經(jīng)不具有那種產(chǎn)業(yè)集中的優(yōu)勢，風險投資也對制造設備企業(yè)沒有興趣，因為不再具有市場想象空間。而在東亞地區(qū)，半導體制造業(yè)方興未艾，這就有了制造設備企業(yè)的生存和發(fā)展空間，而且國內(nèi)的政府對這些上游產(chǎn)業(yè)非?？粗?，所以能夠得到不少政策扶植和資本投資，而且中國大陸人力資源豐富，對我們公司的研發(fā)也很有幫助。而上海正好處于整個東亞的中心位置，去韓國、日本、臺灣和東南亞各地的距離都差不多，可以極好滿足我們的出行便利?！边@家在美國成立，而在大陸運營的半導體設備公司，經(jīng)過十幾年的默默耕耘，終于獲得了市場和客戶的認可，相比其他芯片設計公司，這個周期似乎是太長了。對此，某業(yè)內(nèi)資深人士認為：“半導體制造設備行業(yè)是一個高門檻，長周期和技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)，進入門檻很高，但是一旦在市場站住腳，客戶就會非常穩(wěn)定。這個行業(yè)對成本不敏感，但對技術(shù)的可靠性要求極高，所以大陸廠商在這個行業(yè)沒有什么優(yōu)勢。要在這個行業(yè)立足只有靠自己的技術(shù)積累以及突破性創(chuàng)新，這就需要企業(yè)能夠耐得住寂寞，進行多年的研發(fā)，而在人心浮躁講究賺快錢的中國大陸，能夠如此沉下心來搞研發(fā)的企業(yè)實屬鳳毛麟角。”
“目前中國大陸地區(qū)的半導體產(chǎn)業(yè)鏈上約有500多家芯片設計公司，20多家芯片代工廠，以及測試廠與封裝廠若干，惟獨缺少設備制造公司?！敝袊雽w行業(yè)協(xié)會有關人士表示，盛美半導體設備（上海）有限公司的成功運作將對中國半導體設備工業(yè)發(fā)展起到良好的推動作用：其一，這家中國公司將打破國際壟斷，并成為一個世界級水平的半導體設備制造商，使上海的芯片產(chǎn)業(yè)鏈更為完善和牢固；其二，該公司將帶動中國半導體零組件﹑耗材與軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；其三，盛美如果成功，將為其它半導體設備商樹立典范，紛紛至中國設立研發(fā)中心﹑全球制造中心與亞洲服務、支持中心，以爭取市場先機，就像當年中芯國際促使臺積電、臺聯(lián)電赴中國設廠一樣。
這是中國本土的半導體設備廠商第一次能夠進入國際主流半導體廠商的供應鏈中，而且還是對新工藝新技術(shù)最最敏感的存儲器廠商，就更加不容易。相信進入這家存儲巨頭的供應鏈以后，會有更多國際半導體制造商敢于采用來自這家公司的設備，而中國半導體行業(yè)的最大短板——半導體制造設備終于有了巨大的突破。
Ultra C定位于高端的清洗工藝。通過客戶端大生產(chǎn)線驗證，Ultra C清洗后的PRE在65nm及以上顆粒達到96%，在44nm至65nm顆粒之間PRE達到74%，單道清洗后的材料損失控制在0.2 Å之內(nèi)，而競爭對手只能做到PRE在65nm及以上顆粒做到84%，44nm至65nm顆粒之間僅為13%，清洗效果顯著優(yōu)于其它與之競爭的技術(shù)。在45nm技術(shù)節(jié)點，Ultra C的單道清洗將生產(chǎn)良率提高了1.3%。
對于大型半導體制造公司來說，每提高1%的良率都可增加一億美元的凈收入，所以Ultra C給客戶帶來的巨大良率提升是盛美能夠打入半導體巨頭設備供應鏈的根本原因，因為半導體制造企業(yè)對于設備的采購與更改供應商會極端謹慎，如果沒有巨大的技術(shù)創(chuàng)新，你不可能說服他們更改設備供應商。盛美的創(chuàng)始人及CEO王暉說，“這臺訂單證明市場認可了我們的SAPS清洗技術(shù)，越小器件的技術(shù)節(jié)點對材料流失的工藝參數(shù)要求越高，并且影響最終良率的特征顆粒尺寸趨小，因而更難以清洗。我們的SAPS聲波清洗技術(shù)已被半導體制造業(yè)巨頭接受，成為去除這些納米級顆粒的可行方案。在45nm及以下技術(shù)節(jié)點，Ultra C將成為取代現(xiàn)有清洗技術(shù)的突破性技術(shù)?！?盛美擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)“SAPS”可以控制兆聲波能量在硅片面內(nèi)以及硅片到硅片之間的非均勻度都小于2%。而目前在市面上的單片兆聲波清洗設備只能控制兆聲波能量非均勻度在10-20%。
同時，盛美也推出了其無應力拋光集成設備（the Ultra iSFP）。該設備能夠?qū)?5nm及以下的銅互聯(lián)結(jié)構(gòu)進行無應力、無損傷拋光。該設備整合了無應力拋光技術(shù)（SFP）、熱氣相蝕刻技術(shù) （TFE）以及低下壓力化學機械平坦化技術(shù)（ULDCMP），利用其各自獨特的技術(shù)優(yōu)點，確保在整個拋光過程中對銅互連結(jié)構(gòu)無任何損傷。使用無應力拋光設備制造以二氧化硅（SiO2）為基體的空氣穴互連結(jié)構(gòu)有諸多優(yōu)點。其工藝簡單，可以使用傳統(tǒng)的二氧化硅介電質(zhì)及大馬士革工藝，因此不需要開發(fā)新材料和新工藝。該工藝對于窄的銅線和極小的互聯(lián)結(jié)構(gòu)沒有任何損傷，具有自動對準功能，不需要硬光掩膜，并只在小線距區(qū)域選擇性的形成空氣穴，而不在大線距區(qū)域形成空氣穴，這樣既能在小線距區(qū)域提供低于2.2的有效超低k特性，又能給互連結(jié)構(gòu)提供出色的機械強度及良好的散熱特性，以此抵擋封裝時帶來的機械壓力，并解決器件運行時的發(fā)熱問題?！盁o應力拋光技術(shù)的問世代表著銅/超低k介質(zhì)互聯(lián)的整合工藝取得了重大突破，特別是在以二氧化硅（SiO2）為基體的空氣穴互聯(lián)結(jié)構(gòu)的應用解決了三維封裝TSV遇到的發(fā)熱難題。”王暉補充道。據(jù)悉，盛美所掌握的是獨家技術(shù)，目前在全世界無直接競爭對手，連應用材料公司等世界前三大半導體設備商和IBM和Intel等公司都未能掌握。
這樣一家在技術(shù)上非常有特色的公司，有怎么的背景呢？盛美半導體設備有限公司于1998年在美國硅谷創(chuàng)立，致力于無應力拋光(Ultra SFP™)和電化學鍍銅(Ultra ECP™)技術(shù)的研究開發(fā)。在2006年9月，將公司研發(fā)中心遷至亞洲，與上海風投合作成立子公司盛美半導體設備（上海）有限公司，坐落于上海市張江高科技園區(qū)。盛美為其核心技術(shù)、系統(tǒng)架構(gòu)與制程、互連架構(gòu)及整合制程工藝都申請了全球性的知識產(chǎn)權(quán)保護，已獲得60項專利并另有80項在申請中，形成了完善的排他性專利保護。談到回國創(chuàng)業(yè)的初衷，盛美的創(chuàng)始人及CEO王暉坦言：“這與整個半導體產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)移有關，因為半導體的制造代工業(yè)已經(jīng)主要轉(zhuǎn)移到亞洲地區(qū)，所以硅谷已經(jīng)不具有那種產(chǎn)業(yè)集中的優(yōu)勢，風險投資也對制造設備企業(yè)沒有興趣，因為不再具有市場想象空間。而在東亞地區(qū)，半導體制造業(yè)方興未艾，這就有了制造設備企業(yè)的生存和發(fā)展空間，而且國內(nèi)的政府對這些上游產(chǎn)業(yè)非?？粗?，所以能夠得到不少政策扶植和資本投資，而且中國大陸人力資源豐富，對我們公司的研發(fā)也很有幫助。而上海正好處于整個東亞的中心位置，去韓國、日本、臺灣和東南亞各地的距離都差不多，可以極好滿足我們的出行便利?！边@家在美國成立，而在大陸運營的半導體設備公司，經(jīng)過十幾年的默默耕耘，終于獲得了市場和客戶的認可，相比其他芯片設計公司，這個周期似乎是太長了。對此，某業(yè)內(nèi)資深人士認為：“半導體制造設備行業(yè)是一個高門檻，長周期和技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)，進入門檻很高，但是一旦在市場站住腳，客戶就會非常穩(wěn)定。這個行業(yè)對成本不敏感，但對技術(shù)的可靠性要求極高，所以大陸廠商在這個行業(yè)沒有什么優(yōu)勢。要在這個行業(yè)立足只有靠自己的技術(shù)積累以及突破性創(chuàng)新，這就需要企業(yè)能夠耐得住寂寞，進行多年的研發(fā)，而在人心浮躁講究賺快錢的中國大陸，能夠如此沉下心來搞研發(fā)的企業(yè)實屬鳳毛麟角。”
“目前中國大陸地區(qū)的半導體產(chǎn)業(yè)鏈上約有500多家芯片設計公司，20多家芯片代工廠，以及測試廠與封裝廠若干，惟獨缺少設備制造公司?！敝袊雽w行業(yè)協(xié)會有關人士表示，盛美半導體設備（上海）有限公司的成功運作將對中國半導體設備工業(yè)發(fā)展起到良好的推動作用：其一，這家中國公司將打破國際壟斷，并成為一個世界級水平的半導體設備制造商，使上海的芯片產(chǎn)業(yè)鏈更為完善和牢固；其二，該公司將帶動中國半導體零組件﹑耗材與軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；其三，盛美如果成功，將為其它半導體設備商樹立典范，紛紛至中國設立研發(fā)中心﹑全球制造中心與亞洲服務、支持中心，以爭取市場先機，就像當年中芯國際促使臺積電、臺聯(lián)電赴中國設廠一樣。
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