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[导读]这家公司的秘诀究竟是什么?

随着5G、AI、IoT浪潮的来袭,半导体行业拥有越来越多的关注度,晶圆作为核心产业链中关键一环,经历60多年的技术演进,目前逐渐成为以6吋以下、8吋、12吋硅 为“主”,第二代新型半导体材料GaAs、InP及第三代新型半导体材料GaN、SiC为“辅”的行业现状。

自英特尔创始人之一Gordon Moore(戈登·摩尔)提出摩尔定律以来,集成电路上可容纳的晶体管数量从每年翻一倍到增速逐渐放缓,后摩尔定律时代到来,晶体管堆叠与异构集成相结合等方式逐渐延续着摩尔定律,而目前仍在小范围使用的EUV技术则将是2020年晶圆制造主流的制造工艺。

众所周知,在制程方面目前已达到了7nm/10nm级别,如此微小的级别的工艺水平背后的制造必然要求更加严苛。因此,若无智能、安全、高效的厂房支撑,是无法保证生产的安全运营。

有这么一家企业,台积电、中芯国际、华虹等300mm的晶圆厂房均由该公司建造,特别是在上文所提及的第三代半导体材料厂房均有“涉猎”,这家企业便是Exyte。那么它受到如此众多的晶圆大厂青睐,背后究竟有何秘密?

在此方面,21ic中国电子网于IC WORLD 2019受邀参加Exyte(中文译名“益科德”)专题采访,揭开晶圆厂中的秘密。Exyte中国执行总经理罗润(Frank Lorenzetto),Exyte亚太区高科技设施副总裁张文甫现场为记者解答相关问题。

Exyte中国执行总经理罗润(Frank Lorenzetto)

图1:Exyte中国执行总经理罗润(Frank Lorenzetto)

 

半导体厂房进化的“硬解”:建设上需要两条“主线”

 

上文也叙述在工艺方面的演进正推进对厂房的要求,特别在复杂性、可持续性和安全性方面则极具挑战性。不仅如此,随着半导体行业的飞速发展对于建造工期的要求也越来越严格,如何在很短的工期内完成建设且仍保持高安全性和低能耗排放是一个重要的课题。

Exyte正是一家专注于高科技设施设计、工程和施工的一家企业。罗润告诉记者,Exyte是一家百年德企,成立于1912年,过去名为“M+W(美施威尔)”,于2018年正式更名为Exyte。他为记者解释表示,Exyte取自英文单词“excite”,代表对工作的高度热情和追求卓越,与其强调未来的战略环环相扣。

也许对大多数听说过Exyte或M+W的人来说,认为这家企业是一家传统意义的半导体EPC(工业总承包)企业,而据张文甫介绍,其实Exyte在半导体厂房建设方面是拥有两条 “主线”的:一方面,在EPC方面,进行厂房的咨询规划、设计工程、项目施工、设备服务、调试验证;另一方面,在研发方面,与行业上下游企业一起在下一代设备上调试、研发、试验。

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图2:Exyte更改企业名称后的logo

张文甫为记者强调,正因Exyte拥有深埋骨髓的高科技基因,所以在厂房设计建设过程中,才更懂得客户的需求,了解下一代设备的需求,比如承重、高低等,这有助于帮助我们的客户更好的准备下一代厂房的建设。

具体来讲,Exyte在全球拥有一个强大的专家团队,也称之为学科专家(SME),这些专家由各个领域尖端人才组成,每天都在研究各个领域的尖端技术和实际运用。比如在可控环节的研究,专家们也会和整个产业链上的关键供应商进行探究,因此在进行EPC时Exyte了解最新最尖端的技术。Exyte的技术专长涵盖半导体工厂、工厂整合/自动化大幅面沉积、光刻、干法蚀刻、湿法处理等,以及用于显示器制造的计量工具等等。

另外,机台内部部分产品也源于Exyte,相关专家团队主要是从设备加工,包括设备的布局摆放、自动化开始做起,再到洁净室、结构,是从内到外的,所以能取得如此众多大厂青睐,正因Exyte并非简单的施工公司和设计公司,是研究、施工相结合的“双线程”企业。

当然,在讲求后服务的现在,作为主线其一的“EPC”线也将提供全生命周期的服务。据罗润介绍,在此方面,Exyte既能为客户提供“从咨询、方案、详细设计、初步设计到施工,最后的调试交付”的全方位服务,也可提供设备安装、二次配和厂房运维。

值得一提的是,半导体厂房是Exyte业务的其中的一角,该公司主要布局在高科技设施(ATF)、生命科学与化工(LSC)、数据中心(DTC)三大战略领域。

Exyte拥有三大战略

图3:Exyte拥有三大战略

 

“一厂”与智慧相约的盛宴:贯穿全生命周期的数字化基因

 

据罗润介绍,半导体智能制造(Smart Fab)设计概念的提出是Exyte高科技设施方面的重要特点。罗润对此介绍表示,智能制造概念的发展超出了今天的资本支出(CAPEX)、上市周期及设计和质量的典型优化方法,并注重持续性地改善工厂在生命周期内的运营支出(OPEX)。

对于半导体制造商来说,在竞争激烈又瞬息万变的半导体市场里,即便面临产品、技术和客户的挑战,提升CAPEX和OPEX是实现发展和增长所必须的举措。因此,考虑到有经验专家资源运营和维护和备件及耗材供应方面的限制,必须以最为高效的方式整合供应链。

智能制造概念为供应链整合创造了机会,同时也改善了设施系统的透明度、可靠性和可持续性,进而降低OPEX。罗润强调,现有生产线上产生的运行数据能够被用于对比分析,并帮助优化新项目中的CAPEX。“任何工厂均有爬坡的过程,具体精确地知悉生产需求量和产能的关系,而这种数据在收集的过程不仅是对现有厂房经济运行大有裨益,也会对下一个工厂建设提供经济实惠设计的转型,因此这是一个良性的过程”,罗润如是说。

据罗润介绍,Exyte所贯彻的智能制造,以数字化设施孪生(Digital Facilities Twin)为核心元素,包含建筑楼宇及所有设施系统的虚拟数字化模型。它贯穿于工厂设计、施工及运营过程中,并且不断发展更新。这一透明的数字化平台包括先进的楼宇信息管理(BIM),并结合了来自关键的设施监控系统(FMCS)模块的实时数据、更多的IoT传感器、以及高级的数据分析。数字化孪生体还能与其他系统进行通信,包括制造执行系统(MES)和企业资源规划(ERP)系统。

智能制造的概念集合了物联网(IoT)技术、互联IT系统、以及运用于半导体晶圆厂中的自动化大数据分析等领域的发展成果。张文甫表示:“智能制造将成为半导体行业中的一项关键性技术,能够助力行业应对多方面挑战,其中包括更为优化的资本支出(CAPEX)、更低的运营支出(OPEX)、以及更完善的供应链服务。”

Exyte集团提供完整的晶圆厂设施环境

图4:Exyte集团提供完整的晶圆厂设施环境

另外,既然智能制造为客户提供了以数据为支撑的良性循环,在方案选择方面,Exyte可提供通用的方案,因为工厂制程有各自的特点,而在每个工厂实际设计施工过程中,会针对每个项目与客户商议讨论最优的“解法”。当然,除了建造方面的经验,上文所提及的Exyte的研发方面的优势便在此继续升华。

作为一个工程公司, “无事故工作环境”(IFW)理念贯穿于Exyte的方方面面,并得到越来越多合作伙伴和供应商的认可和欢迎。IFW是Exyte的一种安全管理方法。据罗润介绍,在该方法中,将以有效的安全管理为业务提供支持,同时辅以关爱和细心的态度,对任何事故或伤害绝不容忍,并坚信所有受伤事故都可以获得避免。无事故工作场所涵盖了所有业务领域,从设计和施工现场到行政管理。

 

25年的中国市场参与者:拥有建筑工程施工总承包和机电安装壹级的资质

 

“成功实施的项目是我们能力的最佳证明”,Exyte在宣传页中这样写道。Exyte和台积电、中芯国际、华虹集团旗下华力等都合作多年。罗润表示,可以很自豪地看到,Exyte拥有许多知名国际客户和本土客户,特别是中芯国际与华虹集团都在十几年前就始合作。

提到此处,便不得不提到在中国市场方面,Exyte已拥有25年经验,已实施300多个项目,拥有超过700名员工,可以为客户提供从流程优化、建筑设计、民用工程、结构工程、机械工程、电气工程、技术整合、自动化等在内的各种服务。最为重要的是,Exyte在中国半导体和生命科学领域同时持有建筑工程施工总承包壹级与机电工程施工总承包壹级资质,能够完成各种规模及复杂程度的设施设计与施工。

罗润告诉记者,最近几年长江存储也与其合作紧密,就在今年10月,Exyte与长江存储在武汉为一个项目举办100万安全工时庆典。同样在10月,在80万安全工时之际,Exyte所承包的徐州鑫晶半导体科技有限公司(GCLSemi) 大硅片项目洁净室工程,也获得了“优秀承包商”奖。

当然,高科技设施方面,除了半导体,Exyte还分为半导体、平板显示、光伏和电池几个部门,在此方面也与中国合作紧密。

在平板显示方面,已与昆山友达光电(AUO)建立合作,另外今年6月,Exyte也在广州成功交付SDP第10.5代平板显示玻璃基板项目,在此项目中,Exyte的职责包括工程、采购、施工管理(EPCM)以及总承包商(GC)等。

在储能与电池方面,今年8月,Exyte发布了其高科技Dryroom(干燥房)实验室,该实验室作为锂电池行业的重要设施正式在上海落成。此实验室可协助Exyte在各种操作条件下测试和评估干燥房的关键部件,以最具成本效益的方式为客户设计和建造干燥房。由于电动汽车和固定型存储系统等行业不断增长,预计到2023年,锂离子电池制造产能需求将增加一倍以上,Exyte的高科技Dryroom实验室将帮助其提升和扩展电池业务能力。

罗润表示:“对于设计与施工阶段的资本支出(CAPEX)、速度及质量优化来说,智能制造的概念更具前瞻性,超越了当前传统方式。Exyte一直专注未来科技,同时也持续在数字化方面的投入并积累了丰富的专业知识。作为业界先锋,我们致力于为客户打造符合未来趋势的高标准工厂。中国是我们最重要的市场之一,在智能制造概念的采用和实施方面有着巨大的潜力。”

通过Exyte 2019 Q3最新财报显示,前9个月销售额同比增长6.5%,并且Exyte三大战略业务部门与全球产业共同成长,这充分说明了半导体厂房在当今行业现状的重要性。在半导体高速发展的现如今,是时候该造一座“智慧厂房”了。

Exyte亮相IC WORLD 2019

图5:Exyte亮相IC WORLD 2019

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