半導体機器機能の構築に数十年が必要な理由

半導体機器は、設備投資だけでは開発されていません。競争力のあるツールには、物理学、材料、精密力学、制御ソフトウェア、プロセスレシピ、計測学、汚染制御、コンポーネントサプライヤー、顧客資格、フィールドサービス、およびインストールされた何百ものシステムからの学習が必要です。難しい資産は、累積的な製造とアプリケーションの知識です。

2021年7月の記事は、2020年の業界イベントについて半導体業界のベテランであるChenRonglingが表明した見解を要約したものです。彼は、投資家とエンジニアはしばしばお互いを誤解し、ファッショナブルな機器のカテゴリーに従うことはすぐに利益をもたらす可能性は低く、企業は忍耐、顧客との接触、スケールアップ経験を必要としていると主張しました。この議論は、2020年から2021年までの中国の半導体環境と輸出制限を反映しています。これは現在の政策や市場評価ではありません。


機器のリーダーシップは、多くの顧客サイトで繰り返される設計、インストール、キャリブレーション、サービス、およびプロセス学習に依存します。

資本と産業学習のギャップ

投資家は当然、収益、マージン、市場シェアがいつ現れるかを尋ねます。機器エンジニアは、プロセスウィンドウ、信頼性、アップタイム、汚染、再現性、および顧客資格に重点を置いています。両方の視点が必要ですが、異なるクロックで動作します。プロトタイプはメカニズムを実証できます。本番ツールは、工場で一貫して実行され、自動化と統合され、安全性と汚染のルールを満たし、出力を中断することなくサービスを提供する必要があります。

キャピタルは、研究所、コンポーネント、人、時間を購入できます。障害履歴、インストールベースのデータ、サプライヤーの成熟度、または顧客の信頼を即座に購入することはできません。信頼できる計画は、お金が市場に対応したツールに直接変換されると想定するのではなく、各資金調達段階が特定の機能と証拠パッケージをどのように作成するかを示す必要があります。

10のツールから千のツールまで

Chenは、10のシステムを構築することは、100または1000を構築することとは異なることを強調しました。少量では、専門家は各マシンを個別に調整し、文書化されていない回避策に耐えることができます。大規模には、部品は交換可能であり、組み立て手順は再現可能であり、キャリブレーションは自動化され、ソフトウェアはバージョン管理され、サプライヤーは制御され、サービス診断は発明者以外のチームが理解できる必要があります。

成熟ステージ主な質問必要な証拠
実験室のコンセプト物理的なプロセスは機能しますか?測定されたメカニズムと制御された実験
工学プロトタイプ統合ツールは目標のパフォーマンスを満たすことができますか?繰り返し性、安全性、ソフトウェア、およびプロセスウィンドウのテスト
お客様パイロット顧客の実際のプロセスを実行できますか?資格ウェーハ、アップタイム、欠陥、統合、およびサポートレコード
小シリーズ制作複数のツールを一貫して実行できますか?ビルド能力、キャリブレーション相関、BOM、サプライヤー制御
スケールインストールベース同社はグローバル事業を維持できますか?フィールドの信頼性、スペア、サービス、トレーニング、変更制御、ライフサイクルサポート

お客様からのフィードバックはエンジニアリング入力です

2021年のアカウントでは、技術サービスと市場サービスが協力する例としてアプライドマテリアルズを使用していました。ユーザーを訪問し、プロセスのニーズに耳を傾け、品質とパラメーターを改善するR & Dエンジニアについて説明しました。正確な会社の比較はインタビューに属しますが、この方法は広く役立ちます。

ファブは機械を単独で購入しません。プロセス機能、歩留まり、アップタイム、スループット、所有コスト、およびサポートを購入します。フィールドデータは、構造化ログ、障害分析、修正アクション、ソフトウェアリリース、およびアプリケーション学習を通じて設計レビューを提供する必要があります。エンジニアリングの詳細がない販売フィードバックは不十分ですが、顧客操作から分離された研究開発は間違った指標を最適化する可能性があります。

見出しに従う代わりに扱いやすいセグメントを選択してください

2020年から2021年にかけて、リソグラフィーと輸出の制限が国民の注目を集めました。チェンは、同じ非常に複雑なカテゴリーに突入する多くの投資家は短期的な成功を保証しないと警告した。半導体機器には、サブシステム、マテリアルハンドリング、クリーニング、検査、計測、テスト、熱制御、真空、電力、モーション、ソフトウェア、およびサービスツールなど、多くのより狭い機会が含まれています。

セグメントは、アクセス可能な技術的利点、顧客の苦痛、資格パス、サプライヤーベース、アドレス指定可能な市場、および学習能力によって選択する必要があります。「国内代替」自体は製品要件ではありません。このツールは、測定可能な顧客価値を生み出す必要があります。

長期的な設備投資フレームワーク

  1. 顧客プロセスを定義します。 利回り、アップタイム、スループット、コスト、または供給リスクが制約されている場所を特定します。
  2. 成熟度ターゲットを選択します。 プロトタイプ、パイロット、プロダクション、およびインストールベースのマイルストーンを分離します。
  3. 証拠に資金を提供します。 資本を計測学、信頼性、製造可能性、資格、およびサービスの成果に結びます。
  4. サプライヤーの深さを構築します。 重要なコンポーネント、唯一のソース、リードタイム、キャリブレーション、および変更制御をマップします。
  5. フィールド学習を作成します。 計器ツールは、同等のログを収集し、修正措置を終了し、調査結果をR & Dに返します。
  6. デザインの保守性。 診断、スペア、トレーニング、リモートサポート、および復旧時間はアーキテクチャに属します。
  7. スケールの準備を測定します。 構築時間、初回通過キャリブレーション、ツール間のマッチング、保証、フィールドのアップタイムを追跡します。
  8. ガバナンスで忍耐を守ります。 長いサイクルには、明示的なゲート、正直なリスク、およびストップアピボットの基準が必要です。

「70年」の声明は注意深く読むべきです

記事のタイトルは、半導体機器の現在の位置に到達するのに70年かかったと述べ、アプライドマテリアルズは1967年に設立されたとも述べています。これらの日付は、2021年までに文字通り70年の会社の歴史を生み出しません。防御可能な解釈は修辞的です。業界のリーダーシップは、テクノロジー、製造、市場サイクル、および顧客サービスにまたがる数十年の蓄積から成長します。

歴史的な半導体開発は、1つの会社を超えた機関や世代にも及びます。アカウントによると、1959年の半導体研究から始まったチェン自身のキャリアは、その長い弧を説明するために使用されました。伝記の詳細は、正式に公開される前に独立して検証する必要があります。

相互接続の信頼性は装置計画の中に属します

半導体ツールは、高純度環境、精密運動、センサー、真空、電力、冷却、および高密度制御ネットワークに依存しています。コネクタとケーブルアセンブリは、清浄度、接地、フレックス、保持、温度、およびサービスアクセスをサポートする必要があります。WLconnectivityの相互接続の観点から、ツール間の再現性には、すべてのコマンドと測定を実行するインターフェイスが含まれます。

プロトタイプは、手動ルーティングケーブルと専門家の調整に耐えることができます。スケーリングされた生産には、制御された長さ、部品、トルク、シールド、ラベル付け、および交換手順が必要です。これは、製造の知識が繰り返しによって蓄積される理由のもう1つの例です。

忍耐は機能している必要があります

2020-2021年のインタビューの中心的な教訓は、単に「長く待つ」ことではありません。時間を使ってプロセスサイエンス、製品品質、製造の再現性、顧客理解、フィールドサービスを構築することです。マイルストーンのない患者の資本は、資源を浪費する可能性があります。短期資本は、証拠が現れる前に学習を中断する可能性があります。

半導体機器会社は、狭い顧客の問題を解決し、それを証明し、スケーリングし、インストールされているすべてのツールから学ぶことによって、永続的な地位を獲得します。そのサイクルには何年もかかる可能性があります。そのため、投資チームとエンジニアリングチームは、競合するスローガンではなく、成熟度の共有モデルを必要としています。