日本|日本半导体设备和材料为何那么强？( 二 ) 半导体|日本半导体设备和材料

文章图片

图4：在半导体前段工序中，各家企业在各类材料中的占比，以及日本企业的占比。
如上所示，日本企业在设备方面的占比尤其高，即使是占比较低的设备，其采用的零部件也多为日本制造。此外，就大部分材料而言，日本企业的占比是比较高的。根据以上内容，我们将日本占比较高的、较低的产品进行分类。
对日本企业占比较高的设备、材料、零部件进行分类
如果对日本企业占比较高的设备、材料、零部件进行分类，可以得出下图5，其要点有二、如下所示。第一，日本企业在液体（或者气体、流体）等相关的设备、材料方面的占比较高。第二，日本企业在加热后凝固的材料和零部件方面的占比较高。

文章图片

图5：将日本企业占比较高的设备、材料、零部件进行分类。
第一类下有两小类，其一，旋转晶圆的单片式设备和相关液体材料。具体而言，涂覆显影设备（Coater & Developer）、光刻胶（Resist）、CMP（Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光，用于逻辑半导体）和浆液、单片式清洗设备和各类药液。上图中黄色箭头为相关关系。
其二，另一种设备是晶圆本身不旋转，气体和液体在设备内部循环（即为旋转），主要为批量式清洗设备和纵型扩散炉。就纵型扩散炉而言，大多采用石英零部件。而日本企业在石英材料中的占比极高。类似的还有硅晶圆和各类陶瓷产品。这些产品的共同点如下：加热后凝固的材料、零部件。
如上所示，我们对日本企业占比较高的设备、材料、零部件进行分类后发现，日本企业在化学领域（而不是物理）发挥了充分的优势。
将日本企业占比较低的设备进行分类
我们将日本企业占比较低的设备进行分类后，如下图6所示，一言以蔽之，日本企业基本上是在 “干（Dry）设备”方面的占比较低（除去ArF液浸），此处主要有两点。

文章图片

图6：日本企业占比较低的设备的特点。
【日本|日本半导体设备和材料为何那么强？】1.在使用了光、电子束（Beam）的设备方面，日本企业的占比较低，这些属于检测设备、曝光设备。但是日本企业在CD-SEM方面的占比较高，因此此处为例外。
2.在使用了等离子（Plasma）的真空设备方面，日本企业的占比较低，具体而言，有干蚀刻（Dry Etching）设备、CVD设备、PVD设备（溅射设备），此外，最先进的曝光设备一一EUV（极紫外光）曝光设备也隶属于此范畴。
以上这些设备的特点如下：不是把晶圆卡（Chuck）在Stage上移动，即使晶圆移动了，也仅有XY轴方向的移动，不会旋转晶圆。此外，可以断言，日本企业在“物理（而非化学）”相关的设备方面占比较低。
比较、分析日本企业占比较高的领域和较低的领域
至此，我们已经展示并归类了日本企业占比较高的领域和较低的领域。下面我们分析一下为什么会出现这种现象。为了完成分析，我们采访了20位生产设备、材料领域的专家一一“为什么这个领域的设备、材料的占比高或者低”？当时，我们聆听到了丰富的见解。笔者将搜集到的见解和自己的认知汇总出下图7 。