掌握先进制程清洗技术专利 盛美上海扩大台湾服务能量

盛美上海SAPS单片清洗设备产品。盛美上海

半导体尺寸快速微缩，芯片构造越来越精细，产在线设备也须同步进化，在制程中扮演重要地位的清洗设备，向来是日、美品牌大厂天下，不过近期中国的盛美上海(中国科创板上市公司，股票代码：688082)快速崛起。

该厂手握SAPS、TEBO两项万亿声波清洗技术与Tahoe单片槽式组合清洗设备等三大优势，占中国大陆清洗设备市场的30%，成为此一领域的重要厂商，目前已有中、韩、美半导体业者采用盛美设备，接下来将继续扩大台湾布局，以高品质先进清洗设备与强大服务能量，协助台湾客户强化市场竞争力。

盛美上海是由ACM Research(纳斯达克上市公司，股票代码为ACMR)于2005年投资成立，是注册于上海的半导体设备制造商，该公司集研发、设计、制造、销售于一身，主力产品为半导体清洗设备、半导体电镀设备、立式炉管设备和先进封装湿制程设备，尤其在SAPS/TEBO单片万亿赫波清洗技术、Tahoe单片槽式组合清洗技术、电镀技术、无应力抛光技术和立式炉管等部分的技术掌握度相当高。

清洗是半导体的必要程序，制程越精细所需的清洗程序就越多，20纳米之后的制程有1/3环节围绕于清洗设备周边。进入14纳米后，清洗技术的难度大幅提升，业者必须导入更有效清洗微小颗粒及沾污的的设备，不过既有的清洗技术已难因应如此渐趋复杂的芯片结构、逐渐细小的线路与3D立体化芯片，各大半导体设备厂纷纷着手研发新技术，万亿声波清洗则是其一。

盛美上海在2008年独创的SAPS技术可解决万亿声波均匀度问题 ，可去除平坦晶圆表面和深孔内的微小颗粒，因此在2011年获得海力士青睐，将之应用于45纳米DRAM制程产线，直到现在17纳米与15纳米DRAM制程都仍使用此设备。以DRAM为例，每10万片产能的产线使用两台盛美上海的单片清洗设备，设备成本约700万美元，导入后的制程良率可提升1.5%，换算后利润近7,000万美元。

随着芯片技术节点进一步缩小，以及深宽比进一步增大，图形晶圆清洗的难度变大。当芯片技术节点进一步延伸至50nm以下，以及图形结构向多层3D发展后，传统万亿声波清洗难以控制气泡进行稳态空化效应，造成气泡破裂，从而产生高能微射流对晶圆表面图形结构造成损伤。

对此盛美上海于2015年研发出全球首创的TEBO万亿声波无损伤清洗技术，该技术可通过控制气穴的温度进而避免气穴内爆，实现3D结构内颗粒的无损伤清洗，有望解决14nm及以下FinFET细微结构清洗的难题。

TEBO万亿声波无损伤清洗技术与盛美上海正在研发的超临界二氧化碳乾燥技术结合，将成为未来DRAM先进技术节点高深宽比电容结构的最佳清洗解决方案，同时，与在研的先进高温IPA乾燥技术结合，将为未来纳米级逻辑芯片的3D结构清洗提供有效的解决方案。

另外在半导体量产制程中的光阻剂去除、蚀刻与晶圆平坦化的清洗环节，以往都须使用大量硫酸，而废硫酸处理向来是棘手难题，过去半导体业者多采用槽式或单片式清洗设备，不过前者难以满足28纳米制程以下的晶圆性能要求，后者的清洗效率虽佳，但需使用大量硫酸，盛美上海将两者整合为Tahoe单片槽式组合清洗设备，半导体业者可依照将槽式或单片清洗两种方式结合使用，不仅清洗效果显着，与单片高温硫酸清洗设备相比，还可节省80%以上的硫酸用量。

在芯片制程快速微缩、架构渐趋复杂后，清洗设备对产线良率将越来越重要，盛美上海则能成为半导体业者的坚实后盾，无须费心调整制程、维持良率。

清洗设备之外，盛美上海在前道铜互连电镀设备、后道先进封装电镀设备与立式炉管LPCVD设备也有布局，另外该公司正着手研发ALD立式炉管设备，预计于2022年上半年问世。

目前盛美上海的企业总部设置于美国，主要客户则为中、韩两国的半导体业者，近年来全球半导体供应链出现变化，盛美上海选择在全球客户生产基地附近设厂并建立研发团队，以在地化服务协助客户解决产线问题。

除此之外盛美上海也着手扩厂，2021年已将上海川沙生产基地扩大至2万平方米，扩充后的年产量将达6.25亿美元。另外2022年底另一结合研发与生产的10万平方米的上海临港基地也将完工，届时此基地可以提供最先进的研发及示范实验室，加快公司内部的产品研发及验证速度，同时年产能也将达15亿美元，可满足未来几年盛美上海全球半导体客户的设备需求。

至于在台湾的半导体市场布局策略，现在已有台湾半导体业硅片材料厂的中国厂房，采用盛美上海的清洗设备，运作成效十分良好，该公司计划将此成功合作经验辐射回台湾本地市场。盛美上海在台湾已有业务团队提供相关服务，未来将视状况设立研发中心，提供台湾半导体厂商实时服务。

面对市场庞大需求，各大半导体业者近两年都大幅增加制程设备的资本支出，先进清洗技术是下一时代半导体制程提升良率的必要环节，盛美上海所掌握的专利技术，将可协助台湾半导体业者顺利发展先进制程，强化后疫情时代竞争力。