12月15日，在2021年中国半导体设备年会暨重庆半导体产业创新发展论坛（第九届）上，盛美半导体设备（上海）股份有限公司（下称“盛美上海”）表示，芯片制造离不开半导体设备，但相对整个半导体产业链来说半导体设备的全球市场还相对较小，仅有不到1000亿美元。
根据2022年全球半导体的市场预测，半导体设备市场规模只有芯片市场的1/6左右，这还是在全球晶圆制造厂商大规模扩产，对于半导体设备需求激增的背景下。盛美上海指出，虽然设备市场较小，但其作用仍是非常重要的。例如，随着半导体芯片从2D到3D的演变，以及先进制程的持续推进，对湿法清洗设备的要求越来越高，同时湿法清洗工艺在芯片制造过程中对于良率的影响越来越重要。
清洗设备市场激增，湿法工艺重要性凸显
根据SEMI的数据显示，2022年全球半导体设备市场有望突破1000亿美元，清洗设备的市场规模也将迎来新的高度。
从2010年至今，盛美上海在全球清洗设备领域的市占率从无到有，一直保持逐年增长，市占率领先国内同行。截至2020年12月，从招投标数据来看，盛美上海在国内主要晶圆厂市占率都达到了25%左右，仅次于国际清洗设备龙头DNS。
如果仅看2020年内的招标采购数据，盛美上海的国内市占率已经超过30%。而如果只看国内湿法设备厂商，则盛美上海的市占率已经在90%以上。
半导体工艺不断向前，晶圆制造的良率随着线宽缩小而下降，而提高良率的方式之一就是增加清洗工艺步骤。盛美上海指出，在80~60纳米制程中，湿法工艺所占的工艺步骤大概在100多步左右。而到了20~10纳米之时，湿法工艺需要的步骤已经上升到了250多步。
盛美上海的产品库和战略图
成立于2005年的盛美上海长期专注在清洗设备领域，其在湿法清洗设备产品线已经覆盖了80%以上的清洗工艺步骤。盛美上海指出，明年将推出超临界二氧化碳干燥及先进高温IPA干燥技术，届时预计其清洗设备产品线会覆盖90%以上清洗工艺步骤，并成为全球范围内清洗产品种类最齐全的半导体设备公司。
半导体清洗设备仅是盛美上海的核心产品之一，另外还有电镀系列设备、立式炉管系列设备以及先进封装湿法设备等，覆盖前道晶圆制造与先进封装两大未来核心领域。在性能突出、产品线完整的优势下，盛美上海目前的客户已经进入韩国、中国台湾地区和美国，同时囊括国内全部主流下游厂商。
除了打造更广、更深的产品线，清晰有效的战略思路对于本土半导体设备公司进入全球市场同样十分重要。盛美上海提到，国产装备的发展思路核心是“创新驱动发展”，而创新模式可以分成原始创新、集成创新和消化创新。
在半导体设备这样的高端技术领域，国产设备发展需要更多的原始创新和集成创新。盛美上海以其三大核心技术为例，详细地解释了原始创新和集成创新的重要性。
第一项核心技术是空间交变相移（SAPS）兆声波清洗技术，这是盛美上海的原始创新案例。在先进技术节点，随着影响产品良率的“致命缺陷”尺寸不断缩小，硅片清洗也变得越来越具有挑战性，而该技术解决了传统单片清洗技术的痛点，即无法去除晶圆表面的微小颗粒以及不均匀的清洗效率。
盛美上海的SAPS技术克服了以上问题，其通过周期性的往复运动，使兆声波的能量均匀地分布于晶圆表面，从而实现高度均匀地清洗。实测数据显示，SAPS技术在两步清洗工艺上可以在40纳米节点的DRAM产品上实现良率提高1.5%的突破，在17纳米节点以下的DRAM制造工艺中，几十步清洗工艺中都应用了SAPS兆声波清洗技术。
第二项核心技术是时序能激振荡（TEBO）兆声波清洗技术，也是盛美上海的原始创新案例。兆声波清洗对50纳米以下的半导体结构会产生破坏，为解决该难题，国外几大公司及研究机构从2000年至2010年期间都进行了研发尝试，最后选择放弃。盛美上海经过6年的潜心研发终于攻克难关，于2015年发明了TEBO无损伤清洗技术。该技术通过对气穴内部温度的控制，消除了气穴的内爆，进而实现了3D结构的无损伤清洗。该技术已用于28纳米逻辑电路生产，未来与公司的先进高温IPA干燥及超临界二氧化碳干燥技术相结合，将成为逻辑及存储器3D结构无损伤清洗的突破性核心解决方案。
盛美上海的第三项核心技术是Ultra C Tahoe技术，这是一项典型的集成创新案例。槽式清洗机和单片清洗机都已经很成熟，两者各有优劣、互为补充。而盛美上海综合了槽式与单片机的供应优势和成本优势，全球首创Tahoe清洗设备，其技术优势是减少了硫酸的使用量，降低硫酸成本80%以上；另外还整合了槽式和单片清洗工艺，减少工艺步骤，提高工艺性能，缩短生产周期；该设备还可以应用于高温硫酸去胶工艺、金属膜去除和高温磷酸腐蚀清洗工艺。
目前，盛美上海已有的清洗、电镀、立式炉管和先进封装湿法设备等产品，累计可覆盖的全球市场约为85亿美元。未来，盛美上海还将继续推出两款新产品，届时产品线将覆盖全球160亿美元的市场，力争跻身综合性国际集成电路装备企业第一梯队。（校对/落日）
