用演算法神預測護國神山良率,這家2億元股本小公司為何能與ASML一起供貨?

2020.09.29 by
王郁倫
用演算法神預測護國神山良率,這家2億元股本小公司為何能與ASML一起供貨?
台積電提供
台灣半導體護國神山積極培育本土供應鏈,意德士就是曝光製程真空吸盤設備開發商,這家股本2億元的小公司,如何打入半導體巨頭供應商名單,跟ASML一起交貨?

「美國對中芯提出制裁,可能使聯電及世界先進產能被(轉單)塞爆,但我認為是短多長空。」意德士科技董事長闕聖哲表示。

從事半導體業超過20年,他深知半導體設備廠也需晶圓廠數據支持,才能持續發展先進製程機台,若制裁中芯成真,中國會強力要求中芯不計代價測試與量產本土零件與機台供應鏈,長期對美日供應鏈恐會有很大影響。

意德士董事長闕聖哲認為中美貿易戰,將加速中國發展本土供應鏈,且不計虧本。
王郁倫攝影

意德士是台灣半導體關鍵零件供應商,跟日方原廠合作密切,也是2002年政府推動「兩兆雙星」計畫,期望半導體產業產值突破兆元後,台灣供應鏈加速在地化的成果之一,當年台積電與美商應材等大型半導體業者紛紛推動零組件供應本土化,去年日韓貿易戰一度讓半導體原料短缺,又再度拉高半導體供應鏈警報。

意德士最大營收來源是全氟密封材(FFKM Oring),這是跟日本大金進口全氟材料,自己設計配方所生產開發的耐高腐蝕電漿材料、耐臭氧電漿材料,主要放在薄膜製程中的金屬腔體裡,除「代理」日本合作夥伴大金DUPRA全氟密封材,也推自有品牌,合計營收約佔50%。

目前全氟材料生產都在子公司大鐿生產,為擴張客戶,從晶圓代工廠擴大到供貨半導體設備原廠,大毅新買的二廠4月落成,規模空間是舊廠2.5倍大,目前稼動率已經6成,最快3年內就能滿載。

真空吸盤設計力,連護國神山也訝異

而意德士另一個受矚目業務是半導體曝光製程中會用到的「真空吸盤」設備,由於客戶是全球最大晶圓代工廠,目前雙方從10奈米已經合作到3奈米先進製程,由於客戶持續在先進製程領先美韓對手,意德士第四季也開始對客戶5奈米製程提供真空吸盤,合作業務也受到矚目。

「這個晶圓代工大客戶佔意德士營收占比60%!」闕聖哲說,2009年大客戶跨入奈米製程,一度發現曝光機不精準,導致生產良率下滑,當時曝光機三大廠商為ASML、Canon、Nikon都沒辦法解決,客戶找上意德士,雙方調整曝光設備真空吸盤意外因此密切合作,目前該大客戶除ASML外,真空吸盤供應商還包括意德士。

半導體在蝕刻跟薄膜製程都會用到靜電吸盤。
王郁倫攝影

「就跟單眼相機一樣,光打出來很精準,但到一定距離會出現角度偏移,客戶發現製程進入奈米,曝光時無法讓所有線路都清楚,」由於發現客戶困擾,意德士利用大數據回歸模擬演算法調整真空吸盤的平面曲度,希望讓所有晶圓在一次曝光中良率可以更好。

「我們一直送樣本去測試,累積上百萬筆失敗數據(小部分成功),藉此計算預測客戶設備可能的良率分布圖,客戶看到預測數據時也嚇一跳,召開技術委員會討論後決定跟意德士合作,」闕聖哲說,現在跟大客戶一路從10奈米到3奈米持續合作中。

「我們花了7年研究,」闕聖哲說,晶圓代工廠跨入3奈米製程,是用5奈米機台去試產精度更高的產品,不斷試錯調整改善良率,而意德士也修改設計送出真空吸盤給客戶。一台曝光機有兩片真空吸盤,雖然單價比ASML低一些,量也不可能多大,但卻能拉抬意德士整體營業額。

用於半導體製程的全氟密封材。
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意德士從2000年起發現薄膜製程使用的靜電吸盤與陶瓷加熱器維修再生製造市場商機,一開始是代理銷售,但日本原廠NTK集團評估後決定來台設廠,與意德士合資設立誼特科技,由意德士持股49%,在台灣生產靜電吸盤及陶瓷加熱器、高密度電漿熔射設備,再銷往美國半導體設備大廠。

在真空吸盤設備上,意德士是設計後委託日本NKT代工,再出貨給晶圓代工客戶,未來售後維修也在意德士,至於在蝕刻製程用到的靜電吸盤,則是日本夥伴NKT委託誼特生產出貨,意德士負責售後維修。

意德士預估真空吸盤與陶瓷加熱器等設備銷售營收貢獻約30%,維修營收占比2成,他認為半導體客戶設備機台過保固期後,產生的售後維修商機未來五年仍將持續成長。

意德士做半導體陶瓷加熱器的售後維修服務。
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而如何解釋半導體製程前段4大關鍵製程:薄膜(Deposition)、蝕刻(Etching)、擴散(Diffusion)及曝光(Lithography)的作用呢?闕聖哲表示,薄膜製程就像是在晶圓上蓋一層一層建築可以蓋到20層以上,蝕刻就是在蓋好的每層建築上挖洞或蓋街道、擴散則是在建築中植入不同材料,改變電性,曝光就是每一層建築的建築設計圖。

意德士即將在10月底上櫃,這也可看出一家大廠帶動多少中小型供應鏈商機。隨台灣有半導體護國神山撐起本土供應鏈一片天,台灣半導體產業鏈實力不斷增強,而問到若中芯效應將使中國半導體產業奮起如何應對?闕聖哲坦言,最快2年後評估赴陸設全氟橡膠廠,「日方合作夥伴都很支持!」 他說。

闕聖哲自己的創業路也相當崎嶇,早年家族是在迪化街經營服飾櫬布的供貨商,讓他高中以前過著富裕的生活,「上游要拜託原料廠供貨、染色,下游面對通路客戶砍價,」闕聖哲坦言父親雖事業有成,但他也觀察到櫬布生意夾在產業鏈中間,必須謹慎經營,有一次客戶倒帳300萬元事件,中斷了父親事業,他的生活也360度大轉變。

「當年一棟房子才50萬元!」由於家族經商失敗,當老師的母親攢下200萬元鼓勵闕聖哲出國念博士,「我念到碩士就回來要上班賺錢!」闕聖哲拿回100萬元交還母親,念材料的他投入百葉窗產業,不但認識了現在的太太,也才開啟了特用材料的貿易之路。

責任編輯:蕭閔云

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