8.1 應用材料(AMAT):覆蓋薄膜、拋光(CMP)與材料工程的半導體設備航空母艦#
從 1967 年到全球第一#
Applied Materials(AMAT)1967 年由 Michael McNeilly 創建於加州 Santa Clara,最初以化學氣相沉積(CVD)設備起家,隨後快速擴張到晶圓製造的幾乎每個品類;1972 年營收約兩千萬美元;1990 年代至今多數時間是全球最大半導體設備商(2020 年代中期年營收約 260 億美元級)。
「航空母艦」的多品類策略#
AMAT 的戰略思想是「品類佈局」——不只做一個品類之王,而是在晶圓製造的每個戰位上佔一席:
| 品類 | AMAT 角色 | 市場地位 |
|---|---|---|
| 沉積(CVD/PVD/ALD/EPI) | 領先 | 全球前二 |
| 研磨(CMP) | 絕對第一 | 全球第一 |
| 蝕刻 | 第二 | 緊跟 Lam |
| 熱處理(RTP/爐) | 領先 | 全球前二 |
| 離子植入 | 前二 | 與 Axcelis 並列 |
| 檢測量測 | 挑戰者 | KLA 為王 |
| 封裝設備 | 崛起者 | 近年大幅擴張 |
AMAT 總體市占率約 20%、覆蓋逾 20 個品類——晶圓廠裡每一道工序,AMAT 的設備出現次數最多——它是設備產業最大共同交集。
CMP 的絕活:把「平面」還給晶片#
CMP(化學機械研磨/拋光)是 1990 年代 IBM 開創並推廣的工藝,AMAT 的 Reflexion 系列使其成為行業標準:
- 原理:晶圓被壓在旋轉的拋光墊上,化學腐蝕液+磨料粒子把表面凸出部分磨掉——平面度控制在奈米級;
- 意義:多層互連(鋁/銅布線)時,每一層都要「磨平」才能疊下一層——CMP 是先進互連的先決條件;
- 實務價值:CMP 的精度控制直接決定製程能否量化——AMAT 的 CMP 長期是全球智慧財產與口碑的核心。
AMAT 的「材料工程」思想#
AMAT 的內部文化是「材料工程優先」:
- 研發:CVD、ALD、CMP、外延(Epi)各品類同時開展——數十年的材料資料庫不可替代;
- 投資佈局:2013 年收購太陽能電池設備商 Baccini,2019 年試圖收購日本 Kokusai(被日本政府否決,顯示其擴張野心);
- 服務:全球多座服務中心,並建立二手設備經銷體系。
AMAT 與全球設備格局#
graph LR
A[AMAT 航空母艦] --> B[沉積 CVD/PVD/ALD]
A --> C[CMP 全球第一]
A --> D[蝕刻 全球第二]
A --> E[檢測量測 挑戰者]
A --> F[離子植入/RTP]
G[Lam Research] --> D
G --> H[深孔蝕刻 絕對第一]
I[TEL] --> D
I --> J[Track 塗佈顯影 絕對第一]
K[KLA] --> E小結#
AMAT 不是單一品類之王,而是「全佈局之王」——覆蓋晶片製造的多個高階品類;其本質是「製程+機器+材料情報」三者合一的公司,加上與客戶「資本—服務」的長期綁定。它成為全球最大設備公司,是數十年戰略佈局的結果。
下一節看 Lam Research 深孔蝕刻的奇蹟。