隨著5G、AI、IoT浪潮的來襲，半導(dǎo)體行業(yè)擁有越來越多的關(guān)注度，晶圓作為核心產(chǎn)業(yè)鏈中關(guān)鍵一環(huán)，經(jīng)歷60多年的技術(shù)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(dǎo)體材料GaAs、InP及第三代新型半導(dǎo)體材料GaN、SiC為“輔”的行業(yè)現(xiàn)狀。

自英特爾創(chuàng)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(shù)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(gòu)集成相結(jié)合等方式逐漸延續(xù)著摩爾定律，而目前仍在小范圍使用的EUV技術(shù)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(chǎn)的安全運營。

有這么一家企業(yè)，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(dǎo)體材料廠房均有“涉獵”，這家企業(yè)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(wǎng)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(zhí)行總經(jīng)理羅潤（Frank Lorenzetto），Exyte亞太區(qū)高科技設(shè)施副總裁張文甫現(xiàn)場為記者解答相關(guān)問題。

圖1：Exyte中國執(zhí)行總經(jīng)理羅潤（Frank Lorenzetto）

半導(dǎo)體廠房進化的“硬解”：建設(shè)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(fù)雜性、可持續(xù)性和安全性方面則極具挑戰(zhàn)性。不僅如此，隨著半導(dǎo)體行業(yè)的飛速發(fā)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(nèi)完成建設(shè)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(shè)施設(shè)計、工程和施工的一家企業(yè)。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(diào)未來的戰(zhàn)略環(huán)環(huán)相扣。

也許對大多數(shù)聽說過Exyte或M+W的人來說，認為這家企業(yè)是一家傳統(tǒng)意義的半導(dǎo)體EPC（工業(yè)總承包）企業(yè)，而據(jù)張文甫介紹，其實Exyte在半導(dǎo)體廠房建設(shè)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(guī)劃、設(shè)計工程、項目施工、設(shè)備服務(wù)、調(diào)試驗證；另一方面，在研發(fā)方面，與行業(yè)上下游企業(yè)一起在下一代設(shè)備上調(diào)試、研發(fā)、試驗。

圖2：Exyte更改企業(yè)名稱后的logo

張文甫為記者強調(diào)，正因Exyte擁有深埋骨髓的高科技基因，所以在廠房設(shè)計建設(shè)過程中，才更懂得客戶的需求，了解下一代設(shè)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(shè)。

具體來講，Exyte在全球擁有一個強大的專家團隊，也稱之為學(xué)科專家（SME），這些專家由各個領(lǐng)域尖端人才組成，每天都在研究各個領(lǐng)域的尖端技術(shù)和實際運用。比如在可控環(huán)節(jié)的研究，專家們也會和整個產(chǎn)業(yè)鏈上的關(guān)鍵供應(yīng)商進行探究，因此在進行EPC時Exyte了解最新最尖端的技術(shù)。Exyte的技術(shù)專長涵蓋半導(dǎo)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(nèi)部部分產(chǎn)品也源于Exyte，相關(guān)專家團隊主要是從設(shè)備加工，包括設(shè)備的布局擺放、自動化開始做起，再到潔凈室、結(jié)構(gòu)，是從內(nèi)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(shè)計公司，是研究、施工相結(jié)合的“雙線程”企業(yè)。

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

值得一提的是，半導(dǎo)體廠房是Exyte業(yè)務(wù)的其中的一角，該公司主要布局在高科技設(shè)施（ATF）、生命科學(xué)與化工（LSC）、數(shù)據(jù)中心（DTC）三大戰(zhàn)略領(lǐng)域。

圖3：Exyte擁有三大戰(zhàn)略

“一廠”與智慧相約的盛宴：貫穿全生命周期的數(shù)字化基因

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

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

智能制造概念為供應(yīng)鏈整合創(chuàng)造了機會，同時也改善了設(shè)施系統(tǒng)的透明度、可靠性和可持續(xù)性，進而降低OPEX。羅潤強調(diào)，現(xiàn)有生產(chǎn)線上產(chǎn)生的運行數(shù)據(jù)能夠被用于對比分析，并幫助優(yōu)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(chǎn)需求量和產(chǎn)能的關(guān)系，而這種數(shù)據(jù)在收集的過程不僅是對現(xiàn)有廠房經(jīng)濟運行大有裨益，也會對下一個工廠建設(shè)提供經(jīng)濟實惠設(shè)計的轉(zhuǎn)型，因此這是一個良性的過程”，羅潤如是說。

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

智能制造的概念集合了物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)、互聯(lián)IT系統(tǒng)、以及運用于半導(dǎo)體晶圓廠中的自動化大數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域的發(fā)展成果。張文甫表示：“智能制造將成為半導(dǎo)體行業(yè)中的一項關(guān)鍵性技術(shù)，能夠助力行業(yè)應(yīng)對多方面挑戰(zhàn)，其中包括更為優(yōu)化的資本支出（CAPEX）、更低的運營支出（OPEX）、以及更完善的供應(yīng)鏈服務(wù)。”

圖4：Exyte集團提供完整的晶圓廠設(shè)施環(huán)境

另外，既然智能制造為客戶提供了以數(shù)據(jù)為支撐的良性循環(huán)，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(shè)計施工過程中，會針對每個項目與客戶商議討論最優(yōu)的“解法”。當然，除了建造方面的經(jīng)驗，上文所提及的Exyte的研發(fā)方面的優(yōu)勢便在此繼續(xù)升華。

作為一個工程公司， “無事故工作環(huán)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(yīng)商的認可和歡迎。IFW是Exyte的一種安全管理方法。據(jù)羅潤介紹，在該方法中，將以有效的安全管理為業(yè)務(wù)提供支持，同時輔以關(guān)愛和細心的態(tài)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(yè)務(wù)領(lǐng)域，從設(shè)計和施工現(xiàn)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(zhì)

“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(jīng)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(yōu)化、建筑設(shè)計、民用工程、結(jié)構(gòu)工程、機械工程、電氣工程、技術(shù)整合、自動化等在內(nèi)的各種服務(wù)。最為重要的是，Exyte在中國半導(dǎo)體和生命科學(xué)領(lǐng)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(zhì)，能夠完成各種規(guī)模及復(fù)雜程度的設(shè)施設(shè)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(dǎo)體科技有限公司(GCLSemi) 大硅片項目潔凈室工程，也獲得了“優(yōu)秀承包商”獎。

當然，高科技設(shè)施方面，除了半導(dǎo)體，Exyte還分為半導(dǎo)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(zé)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(fā)布了其高科技Dryroom（干燥房）實驗室，該實驗室作為鋰電池行業(yè)的重要設(shè)施正式在上海落成。此實驗室可協(xié)助Exyte在各種操作條件下測試和評估干燥房的關(guān)鍵部件，以最具成本效益的方式為客戶設(shè)計和建造干燥房。由于電動汽車和固定型存儲系統(tǒng)等行業(yè)不斷增長，預(yù)計到2023年，鋰離子電池制造產(chǎn)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(yè)務(wù)能力。

羅潤表示：“對于設(shè)計與施工階段的資本支出（CAPEX）、速度及質(zhì)量優(yōu)化來說，智能制造的概念更具前瞻性，超越了當前傳統(tǒng)方式。Exyte一直專注未來科技，同時也持續(xù)在數(shù)字化方面的投入并積累了豐富的專業(yè)知識。作為業(yè)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(zhàn)略業(yè)務(wù)部門與全球產(chǎn)業(yè)共同成長，這充分說明了半導(dǎo)體廠房在當今行業(yè)現(xiàn)狀的重要性。在半導(dǎo)體高速發(fā)展的現(xiàn)如今，是時候該造一座“智慧廠房”了。

圖5：Exyte亮相IC WORLD 2019