极致追求半导体工艺和良率 特种化学和先进材料公司Entegris价值凸显

“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，这里提到的材料及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其营收的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。”