先进制程关键拼图!意德士帮半导体巨人稳住良率

即使是半导体设备巨人,也无法在跨步前进时,所向披靡地清除所有路障。巨人办不到的事,正是台湾零部件供应链的关键增长机会。

艾司摩尔(ASML)是荷兰半导体设备大厂,2019年产品销售额排全球第二高,其中最知名的产品EUV光刻机(极紫外光曝光机,lithography machine)拥有8成市场占有率,一台机器动辄新台币30亿元,是研发7纳米以下先进制程的必备产品。

今年8月,艾司摩尔宣布在台南成立全球技术培训中心,台积电芯片厂运营副总经理王英郎致词时点出:“有了它(EUV),才能让相同尺寸的芯片放入更多晶体管,从1亿颗增长到100亿颗。”

硬件评论网站AnandTech认为,光台积电可能就安装了全球过半EUV光刻机。再从艾司摩尔年报看,去年销售额有51%都卖给台湾企业,全年EUV出货26台,推测估计台积电约占20台,显示双方紧密关系。

“一家公司再怎么强,也不会什么都做。”意德士科技董事长阙圣哲形容,艾司摩尔就像奔驰原厂,能打造顶级S-Class车款,却没有自己生产轮胎。而意德士就像专门生产轮胎的企业,能满足半导体企业定制需求,让他们开车速度更快。

极紫外光(EUV)微影技术是近年不断提到的微影制程名称,也是现今能在芯片上画出最精密线路的光罩技术。

跑在原厂ASML前头,填补“关键缺口”

阙圣哲口中的独门轮胎,指的是半导体曝光制程中常用的“真空吸盘”,原先只是用来固定硅芯片。

2009年,某芯片代工大客户发现光刻机不够精准、影响良率,当时光刻机供应商Nikon、Canon、艾司摩尔都无法解决问题,便找上意德士想办法。

意德士以算法模拟出真空吸盘的最佳“曲度”,提高了芯片曝光中的良率,双方也一路自10纳米制程合作到3纳米制程。

阙圣哲指出,随着每一代半导体制程往前突破,光刻机还是必须将光源准确打在越来越小的线径上,不能因为光线的物理特性有所偏移。而既然“打光”设备有技术天花板,客户只好将脑筋动到固定芯片的吸盘底座上。

台湾半导体零部件企业的绝佳机会,就是去填补设备原厂无法满足的缺口。意德士董事长阙圣哲

阙圣哲解释,像艾司摩尔这样的设备巨人,在全球卖机台时,着重的是产品标准化、规格化带来的高毛利,就算是最大客户,也很难为它们定制化研发小零件。“要专注开发要价30亿元的曝光机,还是把精力移到约1,000万元的真空吸盘上,这并不难选。”

抓到机会、与艾司摩尔共同成为大客户“唯二”的真空吸盘供应商后,意德士并未因此停下脚步。

最强“副厂”助阵,台湾企业联手打群架

有别于其他产业,芯片先进制程的研发特性是,由代工的零部件企业,拿着现有设备去做下一时代开发,遇到各种问题后累计数据,再回头修改、重新打造关键零部件。因此,能满足客户需求、共同增长的零部件企业,往往能获得比较高的毛利。

前提是,零部件企业得愿意投入大量研发资源,也要熬得住动辄一、两年的开发时间。

“如果只做成熟制程的商品,客户要节省成本时,就只得降价。”为提高获利,阙圣哲经常告诉同仁:“要伸出手抓住客户,帮客户解决问题的同时,即使走的是利基市场道路,同样有机会成为老大。”

事实上,意德士不只有曝光制程专用的真空吸盘,同时也代理销售、维修蚀刻、薄膜制程使用的静电吸盘。以数量来看,后者需求远大于前者;但如果比较产品毛利率,前者较后者高下立判。

此外,意德士还有另一项营收主力产品“全氟密封材”(FFKM Oring)。这项产品是跟日本大金工业进口全氟材料,再运用自己设计的配方,生产开发耐高腐蚀电浆材料、耐臭氧电浆材料,应用在半导体的蚀刻、扩散、薄膜等制程。

阙圣哲综合观察,半导体零部件设备企业共有三种生存之道:一是成为原厂,直接卖设备、提供质保,但这多半只有巨人做得到;二是提供与原厂相同材质与功效的“民间副厂”产品;三则要能端出便宜又好的同级品。

随着半导体产业一片繁荣,他强调,未来5年内,台湾半导体零部件企业的考验,“不是成为合格供应商,而是能否协助推动本土代工与封测领导企业前进”,让自己成为“高价值伙伴”。

意德士董事长阙圣哲认为,台湾半导体设备、材料企业不能只满足于“成为大厂合格供应商”,要想办法陪客户往前跑。