從產業(yè)格局看半導體制造環(huán)節(jié)最新發(fā)展態(tài)勢
從產業(yè)格局看半導體制造環(huán)節(jié)最新發(fā)展態(tài)勢
11月17-18日，在SEMI中國半導體供應鏈國際論壇暨SEMI中國會員日活動期間，還成功舉辦了晶圓制造設備及材料創(chuàng)新論壇、半導體先進測試技術論壇、半導體封裝設備及材料創(chuàng)新論壇，圍繞半導體制造產業(yè)鏈展開深入討論。
晶圓制造設備及材料創(chuàng)新論壇——助力半導體工藝改進
美埃（中國）環(huán)境科技股份有限公司銷售總監(jiān)曹國新帶來了《潔凈室循環(huán)及排氣系統(tǒng)氣態(tài)污染的節(jié)能解決方案》主題演講。半導體制造工藝的不斷進步，15年前0.25μm線寬現(xiàn)已推進至5nm及以下，潔凈室使用化學品的種類及數(shù)量都有了數(shù)量級的增加。在滿足制程不斷突破的因素中，潔凈室對于氣態(tài)分子污染物（Airborne Molecular Contaminants, AMC）種類及濃度的控制都日益產苛。曹國新提出了潔凈室循環(huán)系統(tǒng)氣態(tài)污染的解決方案，詳細計算了三合一/四合一化學過濾器相比單片疊加使用的化學過濾器更節(jié)能，整體擁有成本更低。
青島四方思銳智能技術有限公司副總經理陳祥龍帶來了《原子層沉積工藝和設備拓寬超摩爾時代新維度》。原子層沉積（ALD）技術在“超摩爾”領域內廣泛應用，他指出，圖像傳感器、功率半導體、光電子和先進封裝將引領ALD在“超摩爾領域”的發(fā)展。ALD市場蓬勃發(fā)展，到2026年，經ALD工藝處理的“超摩爾”應用的晶圓約占總數(shù)的一半。他詳解了功率半導體器件、Micro LED的ALD解決方案。
北京科華微電子總經理郭甍分享了《Photoresist Supply Chain Challenges》演講。他講解了瑞利公式和光刻膠材料發(fā)展，北京科華微電子的KrF光刻膠、g/i線光刻膠已經批量供應本土芯片制造廠。他從光刻膠系統(tǒng)質量品質保障體系出發(fā)，指出8&12英寸Fab認證流程的一系列要求。彤程-華科的深度融合將實現(xiàn)光刻膠更好發(fā)展。
上海集成電路材料研究院副總經理、高級工程師馮黎主題演講為《創(chuàng)新聯(lián)合體推動IC材料融合發(fā)展》。我國集成電路制造業(yè)發(fā)展推動材料市場擴大，中國大陸半導體材料市場規(guī)模位居全球第二，新器件、新工藝推動著新材料新設備的創(chuàng)新發(fā)展，她現(xiàn)場分析了2022 Q3中國大陸集成電路材料廠商的情況。材料是集成電路產業(yè)的根基，作用重要但仍需加強。集成電路制造工藝中的材料特點可以概括為“雜、專、小、長”，利用平臺載體的新思路可推動研發(fā)加速與市場化進程。
合肥芯碁微電子裝備股份有限公司副總經理、首席科學家曲魯杰作了《直寫光刻在半導體中國的應用及展望》。光刻機分為投影式與直寫式光刻，具有數(shù)字化掩膜技術的直寫光刻在PCB行業(yè)中應用廣泛，具有減少工藝流程、提升良率、智能化管控等優(yōu)勢。他講解了激光束直寫式光刻與基于2D數(shù)字空間光調制器的直寫式光刻兩種技術。重點介紹了芯碁微裝的直寫光刻機，并作了直寫式光刻在DUV和EUV光源領域的展望。后摩爾時代先進封裝成為必然，發(fā)展用于先進封裝的直寫光刻設備很有必要，曲魯杰對先進封裝典型工藝做了詳盡講解。
埃地沃茲貿易（上海）有限公司應用技術總監(jiān)馬震分享了《半導體工廠附屬設備的節(jié)能和氣體回收》。真空系統(tǒng)消耗掉22%的Fab電力，在雙碳目標背景下，節(jié)約使用電力事不宜遲。Edwards真空泵減計劃開始于2011年，具體通過開發(fā)節(jié)能型產品、推行回收和循環(huán)技術、建立真空泵工廠三大計劃來幫助客戶達成綠色指標。Edwards最新開發(fā)節(jié)能型真空產品在能耗不變的情況下可提高20%抽氣能力，升級后通過降低運行頻率可節(jié)約10%的電力，對需要真空泵組的情況可以減少真空泵的使用數(shù)量。據(jù)介紹，Edwards青島真空泵工廠三期將于2023年投產，主要生產尾氣處理和集成式系統(tǒng)。
半導體先進測試技術論壇——SEMI舉辦的首次純粹以測試為主題的論壇
廣東利揚芯片測試股份有限公司董事、總經理張亦鋒在其《點沙成晶，從無序到無暇——獨立第三方芯片測試崛起之路》為主題的演講中指出，集成電路是歷史上最偉大的發(fā)明，芯片制造是點沙成晶的藝術，芯片技術是人類智慧結晶的最典型性代表，芯片應用無處不在，關系到國計民生。專業(yè)分工引領產業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，而芯片測試貫穿集成電路核心產業(yè)鏈。據(jù)Gartner咨詢和法國里昂證券預測綜合得出：2025年，預期全球芯片測試服務市場將達到1094億元，其中，中國芯片測試服務市場將達到550億元，占比50.3%，5年內存在超過250億的巨量增長空間。他也分析了大陸專業(yè)芯片測試所面臨的挑戰(zhàn)，包括市場需求、投資巨大、人才建設以及效能提升。
紫光展銳（上海）科技有限公司測試系統(tǒng)架構部部長席鵬飛主題為《5G處理器測試“芯”故事——機遇與挑戰(zhàn)》的演講通過5G 處理器芯片“芯”機遇、5G 處理器測試“芯”挑戰(zhàn)、5G 處理器測試“芯”方案、5G 處理器測試“芯”思考四個方面展開。他指出，關于未來產品測試的思考，需要從系統(tǒng)性角度出發(fā)，從想法開始到最終產品落地的每個環(huán)節(jié)，要考慮如何確保系統(tǒng)層面的最大化收益。在這其中，測試平臺扮演的角色對質量與成本至關重要，它是想法落地的生產力工具。我們對于測試設備的訴求是，它必須適應不斷復雜化的芯片設計，并能提前預測未來技術路標，提出應對全新挑戰(zhàn)的高效測試手段。
北京華峰測控技術股份有限公司副總經理徐捷爽在其《光伏及新能源汽車快速發(fā)展下的功率半導體及IC測試機會》為主題的演講中介紹了新能源汽車領域的市場及功率模塊測試機會，2021年新能源汽車市場數(shù)據(jù)NEV滲透率超過20%，2021年全球電動汽車銷量，中國車企占據(jù)一半以上。他還進一步分析了新能源汽車領域市場及碳化硅模塊測試機會以及IC芯片測試機會。最后他總結了新能源車用功率、模擬混合IC測試挑戰(zhàn)，新能源車的電機驅動（器件）、電池管理和電控“三大電”挑戰(zhàn)。
勝達克半導體科技(上海)有限公司副總經理陸樂帶來了《從Chiplet到異質集成到SoC測試模塊化的樂高游戲》為主題的演講。半導體設計的模塊化和模塊化的封裝以及測試模塊的分與合的考量和平衡取舍，他指出沒有一個芯片可以滿足全部功能需求，也沒有一個半導體制程可以做出所有芯片的功能，像數(shù)字/模擬/存儲/射頻，特性都完全不同，硬做在同一個芯片里，要不良率差，要不功能達不到最佳化，要不成本太高，所以各大廠會分成不同功能的芯片做封裝。將SoC分解成GPU/CPU/IO/AD等，然后通過Chiplet技術整合在一封裝內，可增加良率并滿足客戶客制化功能需求。
愛德萬測試（中國）管理有限公司業(yè)務發(fā)展總監(jiān)葛樑在其《面向未來的SoC/SiP測試設備》為主題的演講中提到，整個半導體產業(yè)的發(fā)展受到三種力量的驅動：應用、工藝和集成能力。這三種力量不斷相互促進來推動產業(yè)發(fā)展。在集成領域，未來在于先進封裝工藝的發(fā)展，比如2.5D封裝、3D封裝、Chiplet系統(tǒng)級封裝，它們能夠幫助提高良率、降低成本、增加功能、提升開發(fā)速度。在應用領域，汽車，新能源車未來有很大的發(fā)展空間。葛樑重點介紹了封裝技術的技術演進發(fā)展以及新能源車對于整個芯片應用的驅動這兩個方面會對測試帶來什么樣的需求。
上海孤波科技有限公司CEO何為在其《釋放數(shù)據(jù)價值，提升運營效率，跨半導體生命周期的數(shù)據(jù)管理》為主題的演講中強調了測試數(shù)據(jù)的重要性。她分析了半導體量產運營中的日常挑戰(zhàn)，十年前我們可能沒有想過系統(tǒng)的使用數(shù)據(jù)來解決這些問題，而今天國際大廠們都非常熟練地運用測試數(shù)據(jù)來幫助解決運營中的挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)驅動的生產管理工作，要將Test Data和Process Data以及Design Data結合起來分析使用?？绨雽w生命周期的數(shù)據(jù)管理，將規(guī)范的有效的數(shù)據(jù)轉化為洞見，從而可以實施變革以實現(xiàn)持續(xù)改進，說明了將測試數(shù)據(jù)作為數(shù)字資產來管理的重要性。
浙江微針半導體有限公司董事長劉紅軍在其《探針卡在先進封裝中的應用》為主題的演講中介紹到，芯片生產制造離不開探針卡，每一顆芯片的制造，都需要探針卡來做檢測。而中國是重要的探針卡市場，中國探針卡整體增速5%-10%，占全球市場份額達到17%。預計2027年全球探針卡規(guī)模能夠達到54億美元，而中國將以17.43%的占比成為全球第二大的探針卡市場。劉紅軍還進一步詳細介紹了先進封裝帶來的晶圓測試挑戰(zhàn)，以及MEMS探針卡更適合先進封裝，利用MEMS技術，全方面優(yōu)化測試的接觸條件。
半導體封裝設備及材料創(chuàng)新論壇——探索半導體產業(yè)的創(chuàng)新之路
TOWA株式會社副總經理陳盛開分享了《TOWA MOLDING及切割技術在先進封裝領域的應用》。他詳細介紹了Transfer 注塑成型和Compression壓縮成型兩種半導體器件封裝技術的優(yōu)缺點，指出了MUF產品面臨的PKG內部空洞以及樹脂溢出的工藝難題。在壓縮成型工藝（CM）應用方面，他詳細介紹了Cavity Down構造技術在高密度器件、長線弧、中空結構的產品封裝的應用。
泰瑞達(上海)有限公司產品總監(jiān)于波帶來了《擁抱新工藝測試挑戰(zhàn)，加速中國數(shù)“質”變革》。中國正在進行以大數(shù)據(jù)、人工智能為主導的數(shù)字變革，面對日趨嚴峻的新工藝所帶來的測試挑戰(zhàn)，如何高質量短時間低成本交付產品成為當下核心訴求。泰瑞達通過持續(xù)的技術創(chuàng)新與升級，幫助客戶從容應對挑戰(zhàn)，助力中國數(shù)字化發(fā)展。于波介紹UltraFLEXplus將IC量產所需的測試單元數(shù)量減少了15%-50%，大大提高了測試器的并行效率，可在產品的生命周期內升級，極大地延長了資產的使用壽命，從而滿足日益復雜的測試需求。
江蘇中科智芯集成科技有限公司副總經理呂書臣的主題演講為《Development of 2.5D&3D Packaging and Fanout Technology》。他指出，終端應用對于集成度和性能的要求提升，推動著傳統(tǒng)封裝向2.5D/3D堆疊轉變，TSV（Through Silicon Via， 硅通孔技術）技術是先進封裝中極具代表性的一種高密度封裝技術，它適用于各種2.5D/3D封裝應用及架構，讓尖端封裝滿足高性能、低能耗需求，但成本比較高。TSV-less則可以在制造成本、復雜程度和性能上找到很好的平衡點，其中扇出型封裝是最有希望替代TSV封裝的一種封裝方式。扇出型封裝無需使用中介層，目前主要分為扇出型晶圓級封裝（FOWLP）和扇出型面板級封裝（FOPLP）, RDL技術在3D封裝的互連方面也發(fā)揮著重要作用。
深圳市騰盛精密裝備股份有限公司精密切割事業(yè)部總監(jiān)周云分享了《半導體精密點膠及劃片制程工藝分享》主題演講。他首先講解了半導體點膠工藝與Underfill點膠工藝及Underfill設備方案例。然后分享了半導體精密切割工藝及解決方案，詳細介紹了騰盛精密半導體切割設備，最后強調，騰盛公司一直專注于精密點膠設備、半導體精密切割設備及3C智能裝備的研發(fā)、制造和銷售，時刻以客戶為中心，持續(xù)為客戶創(chuàng)造價值。
SEMI中國高級總監(jiān)張文達闡述了《先進封裝趨勢和產業(yè)鏈機會》。他首先分析了全球半導體產業(yè)趨勢，預計2022年前道設備支出金額為990億美元，其中，封測設備約為前道設備總值的18%。隨著摩爾定律放緩系統(tǒng)集成提速，先進封裝發(fā)展?jié)摿V闊，他梳理了封裝工藝的演進并對典型應用做出詳盡講解。上下游協(xié)同研發(fā)，技術達標下的成本優(yōu)化將推動先進封裝市場發(fā)展，而專注成本和服務對于傳統(tǒng)封裝來說依然大有可為。
Prismark合伙人姜旭高的主題演講為《Advanced Packaging Applications and Developments》。他指出，數(shù)據(jù)量的爆發(fā)式增長使得設備的需求量越來越龐大以支持數(shù)據(jù)中心、云端計算的需要。在高性能的網通設備中，所使用的芯片也越來越復雜，先進封裝技術與應用受到重視。同時，封裝技術也變得更為復雜，首先，整體封裝已經突破了單芯片往多芯片、小芯片發(fā)展，對封裝來說，帶來了巨大挑戰(zhàn)比如多芯片的結合、功能的整合，這就依賴于先進封裝技術。2.5D/3D封裝重要性凸顯，他詳細講解了多個市場主流的先進封裝技術，比如EMIB、CoWoS、2.5D、FoCos、Fan-out等等，并分析了不同的先進封裝技術在市場上的優(yōu)劣點。
TECHCET LLC市場研究高級總監(jiān)Dan Tracy帶來了《Semiconductor Materials Market Outlook and Drivers》。他指出，2022年材料市場將同比增長8%至650億美元，盡管初制晶圓（wafer starts）略有下滑，材料預計2023年將增長2%。預計材料市場到2026年將接近800億美元，然而目前材料供應鏈展現(xiàn)出了對原材料、能源成本以及近期經濟衰退的擔憂。全球芯片擴產增加了對材料的需求，所需的材料和穩(wěn)定的供應鏈成為關鍵。長期關注下一代半導體器件所需的新型和先進材料。
值得一提的是，會議同期還舉辦了2022 SEMI中國材料委員會，委員會成員們分享了半導體材料領域的最新成果和發(fā)展趨勢，期望中國材料產業(yè)走向新的階段。
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