盛美董事長(cháng)談半導體設備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機遇與挑戰

全文引自深圳國際傳感器與應用技術(shù)展覽會(huì ) 王暉董事長(cháng)的講話(huà)

3 月 29 日，盛美半導體設備（上海）股份有限公司董事長(cháng)王暉在深圳國際傳感器與應用技術(shù)展覽會(huì )中，做了《半導體設備產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機遇與挑戰》的主題演講。

王暉董事長(cháng)主要圍繞全球半導體設備市場(chǎng)格局、濕法設備的機遇與挑戰、國產(chǎn)設備發(fā)展思路做了分享。

全球半導體設備市場(chǎng)格局

全球半導體設備市場(chǎng)規模（2017-2022）及產(chǎn)業(yè)轉移歷程

縱觀(guān)全球半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，經(jīng)歷了由美國向日本、韓國及中國大陸的幾輪產(chǎn)業(yè)轉移。與此同時(shí)，半導體設備公司的興起與成長(cháng)也緊緊跟隨全球芯片制造中心的轉移。

在 70-80 年代，半導體產(chǎn)業(yè)的中心主要在美國，隨后 80 年代后期-90 年代，開(kāi)始轉移到日本，90 年代后期，半導體產(chǎn)業(yè)的中心轉移到臺灣地區以及韓國，2017 年之后，又轉移到中國大陸，同時(shí)中國也出現了一批半導體設備的明星企業(yè)。

未來(lái)十年，中國將成為全球半導體芯片制造的中心。由于半導體技術(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、顛覆性的公司才有可能成為全球半導體設備市場(chǎng)升起的中國明星。

全球半導體設備競爭格局

目前，全球半導體設備還處于市場(chǎng)高度集中的格局，根據 Gartner 數據，2021 年全球前十大半導體設備廠(chǎng)商均為境外企業(yè)，市占率合計達 83.2%，其中前五大設備廠(chǎng)商市占率合計達 73.4%。除光刻機以外，PVD、Track、CMP 離子注入、電鍍還處于寡頭壟斷均高于 60% 的局面。如今，中國也擁有一批優(yōu)秀的設備公司，部分設備已在國際上占據一席之地，市場(chǎng)份額也在逐步提高中。

中國大陸裝備產(chǎn)業(yè)與韓國、中國臺灣基本處于同一水平，但與美日歐還有一定差距。造成這一現象的主要原因主要有四點(diǎn)：1、歷史原因—產(chǎn)業(yè)標準的建立與循序演變。2、現實(shí)原因—客戶(hù)少。3、產(chǎn)業(yè)原因—供應鏈不完整。4、人才基礎相對較差。

濕法設備的機遇與挑戰

全球濕法設備公司市場(chǎng)競爭格局

根據 Gartner 2022 年 Q4 的數據，2022 年全球半導體設備市場(chǎng)規模達到 1005 億美元，其中濕法設備 54 億美元，占比 5.4%。在全球的濕法設備公司市場(chǎng)競爭格局中，中國占比最大，占到了 27%，為 15 億美元、中國臺灣 14 億美元，占比 26%、韓國為 11 億美元，占比 20%、美國為 5 億美元，占比 9%、日本占到 4 億美元，占比 7%、歐洲為 3 億美元，占比 6%、東南亞占 2 億美元，占到了 4%。

中國本土 12 英寸晶圓廠(chǎng)清洗設備主要來(lái)自 DNS、盛美、LAM、TEL。

濕法工藝重要性日益凸顯，市場(chǎng)也在逐年擴大。隨著(zhù)線(xiàn)寬微縮，晶圓制造的良率隨著(zhù)線(xiàn)寬縮小而下降，而提高良率的方式之一就是增加濕法工藝，在 80-60nm 技術(shù)節點(diǎn)，濕法工藝大約 100 多個(gè)步驟，而到了 20nm 及以下節點(diǎn)時(shí)，濕法工藝上升到 250 多個(gè)步驟以上。

濕法清洗工藝發(fā)展趨勢

隨著(zhù)集成電路技術(shù)的演變，線(xiàn)寬越來(lái)越小，堆疊層數不斷增加, 濕法清洗工藝在芯片制造過(guò)程中各應用節點(diǎn)的步驟也越來(lái)越多。比如：

3D NAND Cleans：隨著(zhù)層數的疊加，從 128 層開(kāi)始，濕法步驟呈梯度式增長(cháng)，增速之快。其中晶圓背面和邊緣濕法工藝步驟增速尤為明顯。CMP(化學(xué)機械拋光) 后的清洗工藝也幾乎增加了一倍。

DRAM Wet Steps：隨著(zhù)工藝節點(diǎn)的提升，步驟的數量也隨之增加。在先進(jìn)制程中，超臨界二氧化碳干燥 (scco2) 技術(shù)在 10nm 級技術(shù)節點(diǎn)成為無(wú)法繞開(kāi)的技術(shù)。

Logic Wet Steps：由 20nm 到 7nm 工藝節點(diǎn)的提升，濕法步驟大幅增加。5nm 以下需要引入 EUV 光刻機，光刻膠去除的工藝步驟顯著(zhù)增加。

三大產(chǎn)品的濕法技術(shù)難點(diǎn)（小顆粒去除+無(wú)損傷清洗干燥）

3D NAND（L128/192）：

高選擇比工藝、高深寬比結構清洗及無(wú)坍塌干燥、高選擇比濕法刻蝕及干燥、高產(chǎn)出。

DRAM（尺寸微縮 1a）：

提高電容性能高深寬比結構清洗及無(wú)傾斜坍塌干燥、高產(chǎn)出、超小顆粒去除。

Logic（尺寸微縮 N5/N3/N2）：

光刻物理極限、新型材料、Fin 無(wú)損傷清洗及無(wú)傾斜坍塌干燥、超小顆粒去除。

國產(chǎn)設備發(fā)展思路-加強 IP 保護

IP 保護的時(shí)機及意義：既是挑戰，也是機會(huì )。要實(shí)現真正意義上的全球化，必須要對全球的技術(shù)發(fā)展有所貢獻，特別是原始創(chuàng )新的貢獻，這樣才會(huì )實(shí)現技術(shù)互惠、結果共贏(yíng)的全球化。要鼓勵資本對原始創(chuàng )新的投入，必須要保證對原始創(chuàng )新投入的長(cháng)期回報，這就要求我們必須加強 IP 保護 (專(zhuān)利、商標，更重要的是商業(yè)秘密等)。

加強 IP 保護立法: 加強知識產(chǎn)權保護，需要加強 IP 保護細則的立法及執行力度從而能鼓勵企業(yè)加大研發(fā)投入，加快企業(yè)原始創(chuàng )新。立法意義，可以為高科技公司提供良好的 IP 保護氛圍，有利于提高高科技企業(yè)的營(yíng)商環(huán)境，從而產(chǎn)生集聚效應。