2018年的一场断供 , 触及了我国半导体自主的软肋 , 也成就了我国半导体崛起的契机 。
作为芯片上游行业 , 半导体设备对芯片制造起着至关重要的作用 , 由于与工艺流程密切相关 , 技术壁垒高 , 突破难度大 , 半导体设备也是全球科技竞争最为激烈的领域之一 。
因此 , 中国半导体设备的崛起对于国内集成电路产业的发展至关重要 , 经过数十年的追赶和创新 , 中国半导体设备行业在清洗设备、刻蚀设备、薄膜沉积、抛光设备、镀铜设备、热处理设备等领域已经取得一定技术突破 , 也诞生了一批明星企业 。
其中 , 刚刚登陆科创板的盛美上海尤为引人瞩目 。 从半导体清洗设备打破国际领先企业的垄断 , 成为国内清洗设备龙头;从单一的清洗设备 , 到湿法设备 , 再跨入干法设备研发;到登陆美国纳斯达克交易所 , 成为国内首家赴美上市的半导体设备企业;再到拆分上海子公司冲击科创板上市 , 盛美上海无疑是国内半导体设备厂商中最耀眼的企业之一 。
01
从核心环节做单点突破
1997年 , IBM研究院往芯片行业投下了一颗重磅炸弹 , 宣布将用铜互连技术代替铝制造芯片 。 IBM表示 , 铜互连技术制造的芯片相比铝会更快、更小、更廉价 , 而铜线导电电阻低大约40% , 使得微处理器的速度可再提高15% 。 次年9月 , IBM就推出了世界上第一个采用铜金属材料的微处理器 , 半导体制程工艺自此由铝互连进入铜互连时代 。
彼时正在美国从事半导体设备研究的王晖博士 , 敏锐地意识到了机会 。 毕业于清华大学的他曾在日本留学期间系统学习过精密工学包括镀铜、电抛光、CMP等内容 。 在IBM的理论基础上 , 王晖创造性地提出了可用于超薄仔晶层的多阳极局部电镀铜技术 , 1998年 , 王晖与一群清华校友在美国硅谷创立了盛美半导体设备公司(简称:ACM Research) , 主要从事半导体专用设备的研发工作 。
21世纪中国经济飞速发展的带动下 , 半导体设备行业也开始萌芽 。 2005年 , 随着全球半导体产线向国内转移 , 再叠加半导体设备市场需求明显增加 , 上海市大力发展半导体产业 , 盛美半导体便作为重点企业被引进上海 。 在上海市政府的支持下 , 王晖带领ACM Research美国公司部分团队成员回国二次创业 , 在上海投资设立了盛美上海的前身盛美半导体 , 并将其前期研发形成的半导体专用设备相关技术使用权投入盛美半导体 。
在近10年的研发积累后 , 盛美半导体于2008年成功研发SAPS(空间交变相移兆声波清洗)技术 , 与市场中其他的清洗设备相比 , 其可利用交替变化的空间移动解决兆声波传递的均匀性 , 提升颗粒去除率 , 从而增加厂商产品良率 。
而当时的全球十大半导体企业、全球存储器龙头企业韩国SK海力士正受清洗颗粒难度的困扰 , 盛美半导体的差异化产品吸引了其兴趣 , 并于2009年引入了SAPS清洗设备 , 开展产品验证 。 从产品进厂验证到正式获得订单 , 盛美半导体花了近2年的时间 。
王晖认为 , 最后能拿下韩国海力士的订单 , 是盛美半导体发展过程中的里程碑事件 。 在此之前 , 国际大客户的订单都掌握在国外制造业龙头手中 , 国产化设备都还处于非常早期的阶段 , 更不要提开拓国际市场 。
而在长达2年的测试过程中 , 盛美半导体也遇到过非常多的挑战和困难 , “当时设备进入海力士 , 中间做了12个月、15个月 , 依然看不到订单 , 还是非常郁闷的 。 ”王晖表示 , 但庆幸的是 , 这些问题均得到了解决 , 并获得客户的认可 。
在盛美半导体不断的测试、研发、优化下 , 最终SAPS清洗设备帮助海力士的两道工艺良率提高了1.5% 。 若是10万平生产线 , 良率能够提升1.5% , 一年可以创造利润约7000万美金 。 2011年 , 盛美半导体获得的第一笔清洗设备订单 , 便是海力士采购用于12英寸45nm工艺的SAPS清洗设备 。 自此 , 盛美半导体正式开启清洗设备的批量化生产 。
有了海力士的认可和品牌背书 , 也让盛美半导体开始受到市场的关注 。 2015年后 , 中国大陆半导体行业进入了快速发展期 , 对半导体专用设备的需求增长迅速 。 凭借在国际行业内取得的业绩和声誉 , 盛美半导体于2015年后顺利取得了长江存储(武汉新芯)、中芯国际及华虹集团等客户的SAPS清洗设备订单 。
同年 , 盛美半导体TEBO技术研发成功 , 并于2017年成功装机至华虹集团;2018年 , 其Tahoe技术研发成功 , 使得其半导体清洗设备领域的技术和产品线更加丰富 。
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