擁有半導體前段技術創(chuàng)新與完整產品布局的盛美半導體,除了為先進晶圓封裝應用提供完備解決方案外,全力深耕扇出型面板級封裝市場。 如今更打著「技術差異化」、「產品平臺化」和「客戶全球化」的戰(zhàn)略大旗,成功布局從清洗設備到面板級封裝設備等七大板塊產品,為多個半導體關鍵制程步驟貢獻心力。
盛美半導體于1998年在美國硅谷成立,并于2017年正式在美國納斯達克(NASDAQ:ACMR)掛牌上市。 盛美半導體通過各種自主專利技術的研發(fā),展現(xiàn)「技術差異化」的堅強實力,并在「產品平臺化」戰(zhàn)略思維的引領下,成功將旗下創(chuàng)新產品擴大至清洗設備、電鍍設備、先進封裝濕法蝕刻設備、立式爐管設備、前段涂膠顯影 Track 設備、等離子體增強化學氣相沉積 PECVD 設備以及面板級封裝設備等七大板塊市場。 根據Gartner數(shù)據,盛美半導體的清洗設備2024年在全球市場的占比達8%,排名第四。 其電鍍設備全球市占率8.2%,全球排名第三。
三大差異化創(chuàng)新點產品領軍,強力布局FOPLP市場
在全球生成式AI芯片熱潮的帶動下,先進封裝成為今后半導體最炙手可熱的發(fā)展主流,作為先進封裝重要分支的扇出型面板級封裝(FOPLP)被視為接棒CoWoS的明日之星。 盛美半導體CEO王暉博士表示:「AI技術對芯片的要求越來越高,現(xiàn)有的半導體裝備技術還遠遠不能滿足這個需求。 這給半導體設備及材料行業(yè)提出了新的挑戰(zhàn),同時也帶來了巨大的發(fā)展機會。」
為了緊抓這樣的趨勢,盛美半導體在去年 SEMICON TAIWAN 2024 會場上便首次展示 Ultra C vac-p 面板級負壓清洗設備與 Ultra ECP ap-p 面板級電鍍設備,同時首次公開發(fā)布 Ultra C bev-p 面板級邊緣蝕刻設備,作為積極進軍扇出型面板級封裝市場的三大差異化創(chuàng)新點產品,更是瞄準七大板塊市場中的三大關鍵領域的代表作。
盛美 Ultra C vac-p 面板級負壓清洗設備可處理 510 x 515mm 和 600 x 600mm 尺寸的面板以及高達 10mm 的面板翹曲。 通過負壓技術去除芯片結構中的助焊劑殘留物,可使清洗液到達狹窄的縫隙,不論小凸塊間距(小于 40 微米)或大尺寸芯片皆能展現(xiàn)一流的清洗效率,該設備已經在客戶端實現(xiàn)量產。
針對面板級電鍍需求,盛美 Ultra ECP ap-p 設備兼容有機基板和玻璃基板,適用形成重新布線層(RDL)的銅電鍍、凸塊電鍍、大銅柱電鍍,以及銅柱/鎳/錫銀合金凸塊電鍍。通過自主研發(fā)的全球獨家水平式多陽級電鍍技術,該設備因具有良好的均勻性(面內均勻性可以達到5%以內)和精度,有效減少電鍍液之間的交叉污染,成為兼顧面板封裝品質、效率與成本的最佳選擇,實現(xiàn)晶圓級CoWoS工藝朝著面板式CoPoS的無縫轉移。 盛美 Ultra ECP ap-p 設備深獲業(yè)界肯定,并于今年拿下美國 3D InCites 協(xié)會頒發(fā)的「Technology Enablement Award」大獎。
至于專為銅相關制程之邊緣蝕刻和清洗需求設計的盛美 Ultra C bev-p 面板級邊緣蝕刻設備,其最大特點莫過于能同時對長方形面板的正面與背面進行精準的邊緣蝕刻,進而提升產品良率與可靠性。 此外,該設備還能為翹曲 10mm 的面板進行邊緣蝕刻。 由于該產品采用了專為邊緣蝕刻和銅、鈦殘留清除而設計的濕法蝕刻制程,因此能有效避免電氣短路,降低污染風險,在保持后續(xù)制程步驟完整性的同時,更確保了組件的耐用度,堪稱是應對方形面板基板之獨特挑戰(zhàn)的一大利器。
打造 SAPS、TEBO、Tahoe 鐵三角,無與倫比完整清洗產品線出擊
隨著IC微型化成為趨勢,這股潮流也吹向了半導體清洗與電鍍領域。 為了呼應這股強勁的趨勢洪潮,盛美半導體持續(xù)透過自主獨特的先進清洗與電鍍技術與創(chuàng)新產品,協(xié)助客戶強化產線效能。
在強大創(chuàng)新與平臺化策略的驅使下,盛美展現(xiàn)了半導體清洗界最完備的產品線布局以及最適化的解決方案,這一切皆植基于盛美全球首創(chuàng)的空間交變相位移(SAPS)及時序能激氣穴震蕩(TEBO)兩項兆聲波清洗技術,換言之,該公司之后以這兩項技術為基礎,陸續(xù)開發(fā)出各種系列的清洗設備。
2008年,盛美半導體推出全球首創(chuàng)的高端單晶圓SAPS兆聲波清洗設備,其在單片清洗工藝的良率上,比市面上非兆聲波清洗設備高出約1%,再次顯示該創(chuàng)新設備的清洗效率更勝傳統(tǒng)超聲波清洗工藝,該技術自2011年起便獲得全球大型IC制造客戶SK Hynix采用,從35nm技術節(jié)點開始一直延續(xù)到先進的10nm技術節(jié)點。
至于2016年推出的全球首創(chuàng)TEBO兆聲波清洗設備,適用于清洗3D IC內部結構線路的化學藥劑與微小顆粒。 盛美半導體并將該設備與今年SEMICON CHINA 2025上展出的超臨界二氧化碳干燥設備,搭配組合成3D微結構清洗最佳方案。
最令業(yè)界矚目的還有 Tahoe 單芯片槽式復合清洗設備,它具備整合槽式批次清洗與單芯片清洗的優(yōu)勢與高效,有效節(jié)省高達 75% 以上的硫酸用量。
盛美近期宣布(2025/7/31)對自家 Ultra C wb 濕法清洗設備進行重大升級。 這是因為傳統(tǒng)濕法清洗制程常具備高深寬比溝槽和通孔結構,易使得濕法蝕刻會出現(xiàn)均勻性差和副產物二次沉積等問題。 為了有效解決這個沉疴宿疾,盛美透過升級,使 Ultra C wb 設備全面支持氮氣(N2)鼓泡技術。 該專利申請保護的N2鼓泡技術可以同時實現(xiàn)超大氣泡尺寸及空間分布密度的均勻性,可以預見的是,這項能提升化學藥液傳輸效率,提高濕法刻蝕槽內溫度、濃度和流速均勻性的新技術,尤其在500層以上的3D NAND、3D DRAM、以及3D邏輯元件中有巨大的應用前景。
目前盛美多樣的清洗技術已涵蓋95%以上的半導體清洗制程環(huán)節(jié),進而為邏輯、內存、功率元件等多種半導體工藝提供最適化清洗方案。 該公司并通過SAPS、TEBO、Tahoe三大差異化核心技術,為最完整清洗產品線構筑難以超越的技術壁壘與領先地位。
多元技術與產品的加乘,攜客戶高歌猛進半導體市場
盛美半導體成立以來致力銅互連技術的研發(fā),是全球少數(shù)較早掌握水平式電鍍核心技術專利并實際量產的廠商之一。 盛美ECP map電鍍設備是中國首臺前段制程高端銅鑲嵌互連電鍍設備,亦為該公司七大板塊設備中的明珠,并在前段雙鑲嵌制程、先進封裝、3D TSV (硅通孔)以及第三代半導體應用領域均取得顯著突破。
此外盛美半導體也在其七大目標板塊之一的熱制程設備、PECVD設備及顯影設備等領域積極布局。 首先在熱制程設備領域,盛美分別在2022年與2024年推出熱原子層沉積和等離子體增強原子層沉積兩種配置的Ultra Fn A ALD立式爐設備,兩者皆獲中國半導體客戶的青睞。 此外,極大改善滑移缺陷和提高制程效率的超高溫氧化推阱爐管(1250°C),應用專利申請保護技術改善漏電率的高介電常數(shù)原子層沉積爐管已經處于實驗室測試驗證階段,即將推向市場。
而就廣泛運用于成熟薄膜沉積制程的 Ultra Pmax PECVD 設備來說,其配置了自主知識產權的腔體、氣體分配裝置和晶圓承載座設計,能提供更好的薄膜均勻性,更小的薄膜應力及更優(yōu)的顆??刂萍案纳颇芰Α?/p>
盛美半導體的PECVD設備工藝腔體在吸取了當前主流各大供應商的優(yōu)缺點進行了綜合配置(一個腔體3個Chuck),具有更好的可調整性同時具有獨立的IP保護。 特別是在射頻的配合及設計中融入了獨特的獨立控制系統(tǒng)結合相互聯(lián)通的方式申請了核心專利實現(xiàn)了多晶圓沉積的穩(wěn)定性及均勻性。 截止到目前 TEOS 薄膜及 SiN 薄膜已經得到客戶驗證,在薄膜的厚度穩(wěn)定性,均勻性及顆??刂品矫孢_到客戶的 Spec 要求。 隨著多制程的擴展,盛美的PECVD設備將實現(xiàn)單單客戶突破,多制程開花的良好開局。
在顯影設備領域,盛美推出專門應用在300mm晶圓制程的前段涂膠顯影Track設備,堪稱是協(xié)助客戶降低缺陷率,提高產能,節(jié)約總體持有成本(COO)的最佳解決方案。 該設備支持 300WPH (每小時300片晶圓)的氟化氪(KrF)深紫外光微影制程,設備采用自主研發(fā)的垂直交叉架構,更容易擴展到更高產能 400WPH 。 公司自主開發(fā)的多分區(qū)高精度熱板,具有卓越的溫度均一性。 該設備技術先進,能夠降低產品缺陷率,提高產能,節(jié)約用戶使用成本,支持主流曝光機界面,適用于i-line、KrF、ArF和ArFi等各種微影制程。
在「技術差異化」、「產品平臺化」和「客戶全球化」戰(zhàn)略的貫徹下, 2024 年,盛美半導體的整體營業(yè)收入達到 7.82 億美元,其中尤以單晶圓、Tahoe 與半關鍵清洗設備的營收最高,達到 5.79 億美元,占整體營收的 74%; 其次是營收達1.51億美元的ECP(前段封裝)、爐管及其他科技,占比為19.3%; 至于非ECP先進封裝、服務與配件的營收為0.52億美元,占6.7%[1]。
因應半導體IC、先進封裝與晶圓制造,盛美半導體已有完備對應從前段制造到先進封裝的七大板塊多元技術與產品布局,攜手半導體客戶一同強化優(yōu)勢,迎接挑戰(zhàn)并掌握商機。
SEMICON Taiwan 2025 國際半導體展展會時間:2025 年9 月10-12 日展會地點:臺北南港展覽館1 館4 樓攤位號碼:L0700
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參考資料:
[1] 盛美半導體公司2024 財報數(shù)據