在对半导体工艺和良率的极致追求中,特种化学和先进材料公司Entegris的价值越发凸显

2019-03-25 17:51:44 来源:EEFOCUS
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“现在的大数据、人工智能、IoT,其核心都是数字化,带来对更高运算力以及更高存储力的需求。这些都是对芯片的需求,而伴随芯片工艺发展的,是工艺材料上发生了很多变化,早期芯片可能只用到4、5种材料,现在发展到要用到40到50种材料。”近日在SEMICON China 2019展会期间接受与非网记者采访时,业界领先的特种化学及先进材料解决方案公司Entegris先进技术合作总监陈柏嘉如是说。

这里陈柏嘉提到了工业4.0时代的两大技术方向,即数字化转型和材料科学。其中数字化过程中伴随处理器算力的提升,以及对存储容量的需求,需要边缘节点运算,整个集成电路的架构也会因此改变。而材料科学方面,不断研发出来的新材料包括纳米材料等满足制造业的需求。

 

Entegris先进技术合作总监陈柏嘉


前者数字化转型带来芯片产业的发展,可视为Entegris所服务的市场,这一市场需求的增长意味着Entegris的发展空间;而后者材料科学则是Entegris特长和优势所在,是他们的产品和技术方向。

作为1966年成立,迄今已经有50多年历史的老牌科技企业,Entegris在三个领域有深厚的技术积累和明显的行业竞争力,包括微污染控制,即气体跟液体的关键材料,CMP后晶圆清洗,以及先进材料方面。

技术+服务,Entegris的生意经
上面陈柏嘉提到的,芯片制造工艺中材料的多样性还在不断增加,而这带来的一个结果是在芯片制造过程中,材料的纯度控制越来越具挑战性。

陈柏嘉解释,这里提到的材料既包括前道工序涉及到的硅、锗、氮、镓等芯片制造材料,也包括后道工序中用到的铜、钴、钌等导电材料。

随工艺演进到28nm以下,传统掺杂的制造工艺已经过时,现在只能通过一层一层的材料生长来实现。先进工艺污染物控制的难度不断提升,除了先进材料的导入,还需要检测方法和配方上的配合;而针对成熟工艺,也面临不断提升良率、降低成本的挑战。在陈柏嘉看来,这些都是Entegris公司的优势所在。“我们在芯片制造领域投入了很大心力。”

其中,针对先进制程,Entegris公司最重视的是研发,包括开发新的材料、新的方法,“Entegris公司每年投入到研发中的经费占营收的8%,在所有技术为主导的公司中也是很高的比例了;另外,我们也积极的跟学校的老师合作,在美国、台湾都有一些大学教授跟我们一起开发很前端的材料,我们也希望在大陆可以找到一些教授,跟我们一起来开发,目前我们正在跟复旦大学、华东理工以及同济大学的微电子系和材料科学系积极沟通,希望以后可以共同合作一些项目,这将是很先进的方向。”

针对成熟工艺,陈柏嘉强调,Entegris公司更关注在如何降低成本方面。“对我们来讲,重点是如何精进我们的制造技术,用比较低的成本去制造出相同质量的产品;同时我们也在精进整个产业链的管理,因为我们的原材料,很多都是来自于供应链。要找到更适合的来源,并做好纯化的动作。”
   
在技术投入之外,客户服务同样重要。这里陈柏嘉指出,Entegris非常看重服务的全球化,“我们希望可以更接近客户,因为在先进制程当中,跟客户合作是必要的。客户在哪里,我们就要到哪里,可以快速得到客户反馈,了解客户遇到的挑战和他们的需求。我们必须要在现场,每天跟他们沟通,然后一起讨论解决问题。”

对此,陈柏嘉特别提到,在中国大陆,为了支援客户在技术上的需求,Entegris公司在上海成立一个中国技术中心,这个技术中心覆盖微污染控制和化学品检测、配方以及先进材料三个技术方向。“目的是为协助本地的客户,可以更快的解决他们的问题。我们在中国投注了相当多的资源,希望可以长期耕耘,陪伴整个中国市场一起茁壮。”

陈柏嘉也坦言,今年存储市场的低迷,包括更先进工艺的投入产出比变低会对Entegris的生意造成一定影响,但长期来看,他仍看好全球市场对芯片产品的需求增长以及将带给Entegris的业务增长机会,给出乐观预期。

良率提升下一步,全供应链的品质控制
在交流中,陈柏嘉多次强调Entegris提供整体解决方案和全供应链品质控制的重要性,“光靠终端用户不行,必须整个洁净化学品的供应链都重视起来。所谓化学品都要洁净,要从源头就开始洁净,要做好控制,当然我刚刚提到,所谓“微污染”不只有关键材料,还要关注金属,以及有机物部分。这些因素,都会影响到我们最终的良率和品质控制。微污染的影响,虽然最主要是在后端,也让就是IC制造这里。但是污染的来源无所不在,因为如今的半导体工艺演进到纳米级后,可能对工艺造成污染的粒子尺寸也在缩小,污染物范围也成指数级增长。所以光靠最后这一端的IC制造来控制是不足的,即使采用净化器、过滤器,不断精进技术,仍然没办法做到100%,而考虑到芯片产品动辄数十万甚至更高的产能,在数字上,哪怕99.9%的良率数字也意味着,如果生产100万颗芯片,会有一千颗不合格,这在成本和品质上是很难接受的。而要实现良率的极致,整个化学品的供应链也必须同步精进。”

而之所以一再强调,陈柏嘉解释,终端用户现在已经意识到全供应链品质控制的重要性,因为发生过很多案例,只有通过积极的跟他们的供应商合作,要求上游从过滤器、净化器等方面一起做升级,才能实现最终产品的品质控制。而Entegris公司现在要做的是帮助教育上游市场,让更多的化学品供应商和材料、设备供应商能够加入进来,积极配合做好微污染控制。“强调整体解决方案,是因为我们看到很多供应链上的不足。这中间只要有一环出现差错都会出问题,所以我们强调除了终端用户,我们必须往上覆盖到跟整个供应链的合作,大家一起参与进来做好品质控制。”

 

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高扬
高扬

与非网总编。网称“羊在发现”,电子工程科班出身,三载研发历练,以我专业背景和对文字的热爱进入与非网,属偶然中的必然。愿不断发现电子奥妙、产业脉动,以我见我思还一个真相。工作之外,话剧、旅行、阅读是最大乐事。

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