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[導讀]這家公司的秘訣究竟是什么?

隨著5G、AI、IoT浪潮的來襲,半導體行業擁有越來越多的關注度,晶圓作為核心產業鏈中關鍵一環,經歷60多年的技術演進,目前逐漸成為以6吋以下、8吋、12吋硅 為“主”,第二代新型半導體材料GaAs、InP及第三代新型半導體材料GaN、SiC為“輔”的行業現狀。

自英特爾創始人之一Gordon Moore(戈登·摩爾)提出摩爾定律以來,集成電路上可容納的晶體管數量從每年翻一倍到增速逐漸放緩,后摩爾定律時代到來,晶體管堆疊與異構集成相結合等方式逐漸延續著摩爾定律,而目前仍在小范圍使用的EUV技術則將是2020年晶圓制造主流的制造工藝。

眾所周知,在制程方面目前已達到了7nm/10nm級別,如此微小的級別的工藝水平背后的制造必然要求更加嚴苛。因此,若無智能、安全、高效的廠房支撐,是無法保證生產的安全運營。

有這么一家企業,臺積電、中芯國際、華虹等300mm的晶圓廠房均由該公司建造,特別是在上文所提及的第三代半導體材料廠房均有“涉獵”,這家企業便是Exyte。那么它受到如此眾多的晶圓大廠青睞,背后究竟有何秘密?

在此方面,21ic中國電子網于IC WORLD 2019受邀參加Exyte(中文譯名“益科德”)專題采訪,揭開晶圓廠中的秘密。Exyte中國執行總經理羅潤(Frank Lorenzetto),Exyte亞太區高科技設施副總裁張文甫現場為記者解答相關問題。

Exyte中國執行總經理羅潤(Frank Lorenzetto)

圖1:Exyte中國執行總經理羅潤(Frank Lorenzetto)

 

半導體廠房進化的“硬解”:建設上需要兩條“主線”

 

上文也敘述在工藝方面的演進正推進對廠房的要求,特別在復雜性、可持續性和安全性方面則極具挑戰性。不僅如此,隨著半導體行業的飛速發展對于建造工期的要求也越來越嚴格,如何在很短的工期內完成建設且仍保持高安全性和低能耗排放是一個重要的課題。

Exyte正是一家專注于高科技設施設計、工程和施工的一家企業。羅潤告訴記者,Exyte是一家百年德企,成立于1912年,過去名為“M+W(美施威爾)”,于2018年正式更名為Exyte。他為記者解釋表示,Exyte取自英文單詞“excite”,代表對工作的高度熱情和追求卓越,與其強調未來的戰略環環相扣。

也許對大多數聽說過Exyte或M+W的人來說,認為這家企業是一家傳統意義的半導體EPC(工業總承包)企業,而據張文甫介紹,其實Exyte在半導體廠房建設方面是擁有兩條 “主線”的:一方面,在EPC方面,進行廠房的咨詢規劃、設計工程、項目施工、設備服務、調試驗證;另一方面,在研發方面,與行業上下游企業一起在下一代設備上調試、研發、試驗。

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圖2:Exyte更改企業名稱后的logo

張文甫為記者強調,正因Exyte擁有深埋骨髓的高科技基因,所以在廠房設計建設過程中,才更懂得客戶的需求,了解下一代設備的需求,比如承重、高低等,這有助于幫助我們的客戶更好的準備下一代廠房的建設。

具體來講,Exyte在全球擁有一個強大的專家團隊,也稱之為學科專家(SME),這些專家由各個領域尖端人才組成,每天都在研究各個領域的尖端技術和實際運用。比如在可控環節的研究,專家們也會和整個產業鏈上的關鍵供應商進行探究,因此在進行EPC時Exyte了解最新最尖端的技術。Exyte的技術專長涵蓋半導體工廠、工廠整合/自動化大幅面沉積、光刻、干法蝕刻、濕法處理等,以及用于顯示器制造的計量工具等等。

另外,機臺內部部分產品也源于Exyte,相關專家團隊主要是從設備加工,包括設備的布局擺放、自動化開始做起,再到潔凈室、結構,是從內到外的,所以能取得如此眾多大廠青睞,正因Exyte并非簡單的施工公司和設計公司,是研究、施工相結合的“雙線程”企業。

當然,在講求后服務的現在,作為主線其一的“EPC”線也將提供全生命周期的服務。據羅潤介紹,在此方面,Exyte既能為客戶提供“從咨詢、方案、詳細設計、初步設計到施工,最后的調試交付”的全方位服務,也可提供設備安裝、二次配和廠房運維。

值得一提的是,半導體廠房是Exyte業務的其中的一角,該公司主要布局在高科技設施(ATF)、生命科學與化工(LSC)、數據中心(DTC)三大戰略領域。

Exyte擁有三大戰略

圖3:Exyte擁有三大戰略

 

“一廠”與智慧相約的盛宴:貫穿全生命周期的數字化基因

 

據羅潤介紹,半導體智能制造(Smart Fab)設計概念的提出是Exyte高科技設施方面的重要特點。羅潤對此介紹表示,智能制造概念的發展超出了今天的資本支出(CAPEX)、上市周期及設計和質量的典型優化方法,并注重持續性地改善工廠在生命周期內的運營支出(OPEX)。

對于半導體制造商來說,在競爭激烈又瞬息萬變的半導體市場里,即便面臨產品、技術和客戶的挑戰,提升CAPEX和OPEX是實現發展和增長所必須的舉措。因此,考慮到有經驗專家資源運營和維護和備件及耗材供應方面的限制,必須以最為高效的方式整合供應鏈。

智能制造概念為供應鏈整合創造了機會,同時也改善了設施系統的透明度、可靠性和可持續性,進而降低OPEX。羅潤強調,現有生產線上產生的運行數據能夠被用于對比分析,并幫助優化新項目中的CAPEX。“任何工廠均有爬坡的過程,具體精確地知悉生產需求量和產能的關系,而這種數據在收集的過程不僅是對現有廠房經濟運行大有裨益,也會對下一個工廠建設提供經濟實惠設計的轉型,因此這是一個良性的過程”,羅潤如是說。

據羅潤介紹,Exyte所貫徹的智能制造,以數字化設施孿生(Digital Facilities Twin)為核心元素,包含建筑樓宇及所有設施系統的虛擬數字化模型。它貫穿于工廠設計、施工及運營過程中,并且不斷發展更新。這一透明的數字化平臺包括先進的樓宇信息管理(BIM),并結合了來自關鍵的設施監控系統(FMCS)模塊的實時數據、更多的IoT傳感器、以及高級的數據分析。數字化孿生體還能與其他系統進行通信,包括制造執行系統(MES)和企業資源規劃(ERP)系統。

智能制造的概念集合了物聯網(IoT)技術、互聯IT系統、以及運用于半導體晶圓廠中的自動化大數據分析等領域的發展成果。張文甫表示:“智能制造將成為半導體行業中的一項關鍵性技術,能夠助力行業應對多方面挑戰,其中包括更為優化的資本支出(CAPEX)、更低的運營支出(OPEX)、以及更完善的供應鏈服務。”

Exyte集團提供完整的晶圓廠設施環境

圖4:Exyte集團提供完整的晶圓廠設施環境

另外,既然智能制造為客戶提供了以數據為支撐的良性循環,在方案選擇方面,Exyte可提供通用的方案,因為工廠制程有各自的特點,而在每個工廠實際設計施工過程中,會針對每個項目與客戶商議討論最優的“解法”。當然,除了建造方面的經驗,上文所提及的Exyte的研發方面的優勢便在此繼續升華。

作為一個工程公司, “無事故工作環境”(IFW)理念貫穿于Exyte的方方面面,并得到越來越多合作伙伴和供應商的認可和歡迎。IFW是Exyte的一種安全管理方法。據羅潤介紹,在該方法中,將以有效的安全管理為業務提供支持,同時輔以關愛和細心的態度,對任何事故或傷害絕不容忍,并堅信所有受傷事故都可以獲得避免。無事故工作場所涵蓋了所有業務領域,從設計和施工現場到行政管理。

 

25年的中國市場參與者:擁有建筑工程施工總承包和機電安裝壹級的資質

 

“成功實施的項目是我們能力的最佳證明”,Exyte在宣傳頁中這樣寫道。Exyte和臺積電、中芯國際、華虹集團旗下華力等都合作多年。羅潤表示,可以很自豪地看到,Exyte擁有許多知名國際客戶和本土客戶,特別是中芯國際與華虹集團都在十幾年前就始合作。

提到此處,便不得不提到在中國市場方面,Exyte已擁有25年經驗,已實施300多個項目,擁有超過700名員工,可以為客戶提供從流程優化、建筑設計、民用工程、結構工程、機械工程、電氣工程、技術整合、自動化等在內的各種服務。最為重要的是,Exyte在中國半導體和生命科學領域同時持有建筑工程施工總承包壹級與機電工程施工總承包壹級資質,能夠完成各種規模及復雜程度的設施設計與施工。

羅潤告訴記者,最近幾年長江存儲也與其合作緊密,就在今年10月,Exyte與長江存儲在武漢為一個項目舉辦100萬安全工時慶典。同樣在10月,在80萬安全工時之際,Exyte所承包的徐州鑫晶半導體科技有限公司(GCLSemi) 大硅片項目潔凈室工程,也獲得了“優秀承包商”獎。

當然,高科技設施方面,除了半導體,Exyte還分為半導體、平板顯示、光伏和電池幾個部門,在此方面也與中國合作緊密。

在平板顯示方面,已與昆山友達光電(AUO)建立合作,另外今年6月,Exyte也在廣州成功交付SDP第10.5代平板顯示玻璃基板項目,在此項目中,Exyte的職責包括工程、采購、施工管理(EPCM)以及總承包商(GC)等。

在儲能與電池方面,今年8月,Exyte發布了其高科技Dryroom(干燥房)實驗室,該實驗室作為鋰電池行業的重要設施正式在上海落成。此實驗室可協助Exyte在各種操作條件下測試和評估干燥房的關鍵部件,以最具成本效益的方式為客戶設計和建造干燥房。由于電動汽車和固定型存儲系統等行業不斷增長,預計到2023年,鋰離子電池制造產能需求將增加一倍以上,Exyte的高科技Dryroom實驗室將幫助其提升和擴展電池業務能力。

羅潤表示:“對于設計與施工階段的資本支出(CAPEX)、速度及質量優化來說,智能制造的概念更具前瞻性,超越了當前傳統方式。Exyte一直專注未來科技,同時也持續在數字化方面的投入并積累了豐富的專業知識。作為業界先鋒,我們致力于為客戶打造符合未來趨勢的高標準工廠。中國是我們最重要的市場之一,在智能制造概念的采用和實施方面有著巨大的潛力。”

通過Exyte 2019 Q3最新財報顯示,前9個月銷售額同比增長6.5%,并且Exyte三大戰略業務部門與全球產業共同成長,這充分說明了半導體廠房在當今行業現狀的重要性。在半導體高速發展的現如今,是時候該造一座“智慧廠房”了。

Exyte亮相IC WORLD 2019

圖5:Exyte亮相IC WORLD 2019

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付斌

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