盛美董事长谈半导体设备产业发展的机遇与挑战

全文引自深圳国际传感器与应用技术展览会 王晖董事长的讲话

3 月 29 日，盛美半导体设备（上海）股份有限公司董事长王晖在深圳国际传感器与应用技术展览会中，做了《半导体设备产业发展的机遇与挑战》的主题演讲。

王晖董事长主要围绕全球半导体设备市场格局、湿法设备的机遇与挑战、国产设备发展思路做了分享。

全球半导体设备市场格局

全球半导体设备市场规模（2017-2022）及产业转移历程

纵观全球半导体产业的发展历程，经历了由美国向日本、韩国及中国大陆的几轮产业转移。与此同时，半导体设备公司的兴起与成长也紧紧跟随全球芯片制造中心的转移。

在 70-80 年代，半导体产业的中心主要在美国，随后 80 年代后期-90 年代，开始转移到日本，90 年代后期，半导体产业的中心转移到台湾地区以及韩国，2017 年之后，又转移到中国大陆，同时中国也出现了一批半导体设备的明星企业。

未来十年，中国将成为全球半导体芯片制造的中心。由于半导体技术日趋成熟，在这波兴起的中国芯片制造潮流中，只有拥有革命性、颠覆性的公司才有可能成为全球半导体设备市场升起的中国明星。

全球半导体设备竞争格局

目前，全球半导体设备还处于市场高度集中的格局，根据 Gartner 数据，2021 年全球前十大半导体设备厂商均为境外企业，市占率合计达 83.2%，其中前五大设备厂商市占率合计达 73.4%。除光刻机以外，PVD、Track、CMP 离子注入、电镀还处于寡头垄断均高于 60% 的局面。如今，中国也拥有一批优秀的设备公司，部分设备已在国际上占据一席之地，市场份额也在逐步提高中。

中国大陆装备产业与韩国、中国台湾基本处于同一水平，但与美日欧还有一定差距。造成这一现象的主要原因主要有四点：1、历史原因—产业标准的建立与循序演变。2、现实原因—客户少。3、产业原因—供应链不完整。4、人才基础相对较差。

湿法设备的机遇与挑战

全球湿法设备公司市场竞争格局

根据 Gartner 2022 年 Q4 的数据，2022 年全球半导体设备市场规模达到 1005 亿美元，其中湿法设备 54 亿美元，占比 5.4%。在全球的湿法设备公司市场竞争格局中，中国占比最大，占到了 27%，为 15 亿美元、中国台湾 14 亿美元，占比 26%、韩国为 11 亿美元，占比 20%、美国为 5 亿美元，占比 9%、日本占到 4 亿美元，占比 7%、欧洲为 3 亿美元，占比 6%、东南亚占 2 亿美元，占到了 4%。

中国本土 12 英寸晶圆厂清洗设备主要来自 DNS、盛美、LAM、TEL。

湿法工艺重要性日益凸显，市场也在逐年扩大。随着线宽微缩，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湿法工艺，在 80-60nm 技术节点，湿法工艺大约 100 多个步骤，而到了 20nm 及以下节点时，湿法工艺上升到 250 多个步骤以上。

湿法清洗工艺发展趋势

随着集成电路技术的演变，线宽越来越小，堆叠层数不断增加, 湿法清洗工艺在芯片制造过程中各应用节点的步骤也越来越多。比如：

3D NAND Cleans：随着层数的叠加，从 128 层开始，湿法步骤呈梯度式增长，增速之快。其中晶圆背面和边缘湿法工艺步骤增速尤为明显。CMP(化学机械抛光) 后的清洗工艺也几乎增加了一倍。

DRAM Wet Steps：随着工艺节点的提升，步骤的数量也随之增加。在先进制程中，超临界二氧化碳干燥 (scco2) 技术在 10nm 级技术节点成为无法绕开的技术。

Logic Wet Steps：由 20nm 到 7nm 工艺节点的提升，湿法步骤大幅增加。5nm 以下需要引入 EUV 光刻机，光刻胶去除的工艺步骤显著增加。

三大产品的湿法技术难点（小颗粒去除+无损伤清洗干燥）

3D NAND（L128/192）：

高选择比工艺、高深宽比结构清洗及无坍塌干燥、高选择比湿法刻蚀及干燥、高产出。

DRAM（尺寸微缩 1a）：

提高电容性能高深宽比结构清洗及无倾斜坍塌干燥、高产出、超小颗粒去除。

Logic（尺寸微缩 N5/N3/N2）：

光刻物理极限、新型材料、Fin 无损伤清洗及无倾斜坍塌干燥、超小颗粒去除。

国产设备发展思路-加强 IP 保护

IP 保护的时机及意义：既是挑战，也是机会。要实现真正意义上的全球化，必须要对全球的技术发展有所贡献，特别是原始创新的贡献，这样才会实现技术互惠、结果共赢的全球化。要鼓励资本对原始创新的投入，必须要保证对原始创新投入的长期回报，这就要求我们必须加强 IP 保护 (专利、商标，更重要的是商业秘密等)。

加强 IP 保护立法: 加强知识产权保护，需要加强 IP 保护细则的立法及执行力度从而能鼓励企业加大研发投入，加快企业原始创新。立法意义，可以为高科技公司提供良好的 IP 保护氛围，有利于提高高科技企业的营商环境，从而产生集聚效应。