從產(chǎn)業(yè)格局看半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)最新發(fā)展態(tài)勢(shì)
從產(chǎn)業(yè)格局看半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)最新發(fā)展態(tài)勢(shì)
11月17-18日，在SEMI中國半導(dǎo)體供應(yīng)鏈國際論壇暨SEMI中國會(huì)員日活動(dòng)期間，還成功舉辦了晶圓制造設(shè)備及材料創(chuàng)新論壇、半導(dǎo)體先進(jìn)測(cè)試技術(shù)論壇、半導(dǎo)體封裝設(shè)備及材料創(chuàng)新論壇，圍繞半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)鏈展開深入討論。
晶圓制造設(shè)備及材料創(chuàng)新論壇——助力半導(dǎo)體工藝改進(jìn)
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(dǎo)體制造工藝的不斷進(jìn)步，15年前0.25μm線寬現(xiàn)已推進(jìn)至5nm及以下，潔凈室使用化學(xué)品的種類及數(shù)量都有了數(shù)量級(jí)的增加。在滿足制程不斷突破的因素中，潔凈室對(duì)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(chǎn)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(xì)計(jì)算了三合一/四合一化學(xué)過濾器相比單片疊加使用的化學(xué)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(shù)有限公司副總經(jīng)理陳祥龍帶來了《原子層沉積工藝和設(shè)備拓寬超摩爾時(shí)代新維度》。原子層沉積（ALD）技術(shù)在“超摩爾”領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用，他指出，圖像傳感器、功率半導(dǎo)體、光電子和先進(jìn)封裝將引領(lǐng)ALD在“超摩爾領(lǐng)域”的發(fā)展。ALD市場(chǎng)蓬勃發(fā)展，到2026年，經(jīng)ALD工藝處理的“超摩爾”應(yīng)用的晶圓約占總數(shù)的一半。他詳解了功率半導(dǎo)體器件、Micro LED的ALD解決方案。
北京科華微電子總經(jīng)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(jīng)批量供應(yīng)本土芯片制造廠。他從光刻膠系統(tǒng)質(zhì)量品質(zhì)保障體系出發(fā)，指出8&12英寸Fab認(rèn)證流程的一系列要求。彤程-華科的深度融合將實(shí)現(xiàn)光刻膠更好發(fā)展。
上海集成電路材料研究院副總經(jīng)理、高級(jí)工程師馮黎主題演講為《創(chuàng)新聯(lián)合體推動(dòng)IC材料融合發(fā)展》。我國集成電路制造業(yè)發(fā)展推動(dòng)材料市場(chǎng)擴(kuò)大，中國大陸半導(dǎo)體材料市場(chǎng)規(guī)模位居全球第二，新器件、新工藝推動(dòng)著新材料新設(shè)備的創(chuàng)新發(fā)展，她現(xiàn)場(chǎng)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(chǎn)業(yè)的根基，作用重要但仍需加強(qiáng)。集成電路制造工藝中的材料特點(diǎn)可以概括為“雜、專、小、長(zhǎng)”，利用平臺(tái)載體的新思路可推動(dòng)研發(fā)加速與市場(chǎng)化進(jìn)程。
合肥芯碁微電子裝備股份有限公司副總經(jīng)理、首席科學(xué)家曲魯杰作了《直寫光刻在半導(dǎo)體中國的應(yīng)用及展望》。光刻機(jī)分為投影式與直寫式光刻，具有數(shù)字化掩膜技術(shù)的直寫光刻在PCB行業(yè)中應(yīng)用廣泛，具有減少工藝流程、提升良率、智能化管控等優(yōu)勢(shì)。他講解了激光束直寫式光刻與基于2D數(shù)字空間光調(diào)制器的直寫式光刻兩種技術(shù)。重點(diǎn)介紹了芯碁微裝的直寫光刻機(jī)，并作了直寫式光刻在DUV和EUV光源領(lǐng)域的展望。后摩爾時(shí)代先進(jìn)封裝成為必然，發(fā)展用于先進(jìn)封裝的直寫光刻設(shè)備很有必要，曲魯杰對(duì)先進(jìn)封裝典型工藝做了詳盡講解。
埃地沃茲貿(mào)易（上海）有限公司應(yīng)用技術(shù)總監(jiān)馬震分享了《半導(dǎo)體工廠附屬設(shè)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(biāo)背景下，節(jié)約使用電力事不宜遲。Edwards真空泵減計(jì)劃開始于2011年，具體通過開發(fā)節(jié)能型產(chǎn)品、推行回收和循環(huán)技術(shù)、建立真空泵工廠三大計(jì)劃來幫助客戶達(dá)成綠色指標(biāo)。Edwards最新開發(fā)節(jié)能型真空產(chǎn)品在能耗不變的情況下可提高20%抽氣能力，升級(jí)后通過降低運(yùn)行頻率可節(jié)約10%的電力，對(duì)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(chǎn)，主要生產(chǎn)尾氣處理和集成式系統(tǒng)。
半導(dǎo)體先進(jìn)測(cè)試技術(shù)論壇——SEMI舉辦的首次純粹以測(cè)試為主題的論壇
廣東利揚(yáng)芯片測(cè)試股份有限公司董事、總經(jīng)理張亦鋒在其《點(diǎn)沙成晶，從無序到無暇——獨(dú)立第三方芯片測(cè)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(diǎn)沙成晶的藝術(shù)，芯片技術(shù)是人類智慧結(jié)晶的最典型性代表，芯片應(yīng)用無處不在，關(guān)系到國計(jì)民生。專業(yè)分工引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，而芯片測(cè)試貫穿集成電路核心產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)Gartner咨詢和法國里昂證券預(yù)測(cè)綜合得出：2025年，預(yù)期全球芯片測(cè)試服務(wù)市場(chǎng)將達(dá)到1094億元，其中，中國芯片測(cè)試服務(wù)市場(chǎng)將達(dá)到550億元，占比50.3%，5年內(nèi)存在超過250億的巨量增長(zhǎng)空間。他也分析了大陸專業(yè)芯片測(cè)試所面臨的挑戰(zhàn)，包括市場(chǎng)需求、投資巨大、人才建設(shè)以及效能提升。
紫光展銳（上海）科技有限公司測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)部部長(zhǎng)席鵬飛主題為《5G處理器測(cè)試“芯”故事——機(jī)遇與挑戰(zhàn)》的演講通過5G 處理器芯片“芯”機(jī)遇、5G 處理器測(cè)試“芯”挑戰(zhàn)、5G 處理器測(cè)試“芯”方案、5G 處理器測(cè)試“芯”思考四個(gè)方面展開。他指出，關(guān)于未來產(chǎn)品測(cè)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(chǎn)品落地的每個(gè)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(cè)試平臺(tái)扮演的角色對(duì)質(zhì)量與成本至關(guān)重要，它是想法落地的生產(chǎn)力工具。我們對(duì)于測(cè)試設(shè)備的訴求是，它必須適應(yīng)不斷復(fù)雜化的芯片設(shè)計(jì)，并能提前預(yù)測(cè)未來技術(shù)路標(biāo)，提出應(yīng)對(duì)全新挑戰(zhàn)的高效測(cè)試手段。
北京華峰測(cè)控技術(shù)股份有限公司副總經(jīng)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(dǎo)體及IC測(cè)試機(jī)會(huì)》為主題的演講中介紹了新能源汽車領(lǐng)域的市場(chǎng)及功率模塊測(cè)試機(jī)會(huì)，2021年新能源汽車市場(chǎng)數(shù)據(jù)NEV滲透率超過20%，2021年全球電動(dòng)汽車銷量，中國車企占據(jù)一半以上。他還進(jìn)一步分析了新能源汽車領(lǐng)域市場(chǎng)及碳化硅模塊測(cè)試機(jī)會(huì)以及IC芯片測(cè)試機(jī)會(huì)。最后他總結(jié)了新能源車用功率、模擬混合IC測(cè)試挑戰(zhàn)，新能源車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)（器件）、電池管理和電控“三大電”挑戰(zhàn)。
勝達(dá)克半導(dǎo)體科技(上海)有限公司副總經(jīng)理陸樂帶來了《從Chiplet到異質(zhì)集成到SoC測(cè)試模塊化的樂高游戲》為主題的演講。半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的模塊化和模塊化的封裝以及測(cè)試模塊的分與合的考量和平衡取舍，他指出沒有一個(gè)芯片可以滿足全部功能需求，也沒有一個(gè)半導(dǎo)體制程可以做出所有芯片的功能，像數(shù)字/模擬/存儲(chǔ)/射頻，特性都完全不同，硬做在同一個(gè)芯片里，要不良率差，要不功能達(dá)不到最佳化，要不成本太高，所以各大廠會(huì)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(shù)整合在一封裝內(nèi)，可增加良率并滿足客戶客制化功能需求。
愛德萬測(cè)試（中國）管理有限公司業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)葛樑在其《面向未來的SoC/SiP測(cè)試設(shè)備》為主題的演講中提到，整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到三種力量的驅(qū)動(dòng)：應(yīng)用、工藝和集成能力。這三種力量不斷相互促進(jìn)來推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在集成領(lǐng)域，未來在于先進(jìn)封裝工藝的發(fā)展，比如2.5D封裝、3D封裝、Chiplet系統(tǒng)級(jí)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(yīng)用領(lǐng)域，汽車，新能源車未來有很大的發(fā)展空間。葛樑重點(diǎn)介紹了封裝技術(shù)的技術(shù)演進(jìn)發(fā)展以及新能源車對(duì)于整個(gè)芯片應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)這兩個(gè)方面會(huì)對(duì)測(cè)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(jià)值，提升運(yùn)營(yíng)效率，跨半導(dǎo)體生命周期的數(shù)據(jù)管理》為主題的演講中強(qiáng)調(diào)了測(cè)試數(shù)據(jù)的重要性。她分析了半導(dǎo)體量產(chǎn)運(yùn)營(yíng)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(yùn)用測(cè)試數(shù)據(jù)來幫助解決運(yùn)營(yíng)中的挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)管理工作，要將Test Data和Process Data以及Design Data結(jié)合起來分析使用?？绨雽?dǎo)體生命周期的數(shù)據(jù)管理，將規(guī)范的有效的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為洞見，從而可以實(shí)施變革以實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)，說明了將測(cè)試數(shù)據(jù)作為數(shù)字資產(chǎn)來管理的重要性。
浙江微針半導(dǎo)體有限公司董事長(zhǎng)劉紅軍在其《探針卡在先進(jìn)封裝中的應(yīng)用》為主題的演講中介紹到，芯片生產(chǎn)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(cè)。而中國是重要的探針卡市場(chǎng)，中國探針卡整體增速5%-10%，占全球市場(chǎng)份額達(dá)到17%。預(yù)計(jì)2027年全球探針卡規(guī)模能夠達(dá)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(chǎng)。劉紅軍還進(jìn)一步詳細(xì)介紹了先進(jìn)封裝帶來的晶圓測(cè)試挑戰(zhàn)，以及MEMS探針卡更適合先進(jìn)封裝，利用MEMS技術(shù)，全方面優(yōu)化測(cè)試的接觸條件。
半導(dǎo)體封裝設(shè)備及材料創(chuàng)新論壇——探索半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新之路
TOWA株式會(huì)社副總經(jīng)理陳盛開分享了《TOWA MOLDING及切割技術(shù)在先進(jìn)封裝領(lǐng)域的應(yīng)用》。他詳細(xì)介紹了Transfer 注塑成型和Compression壓縮成型兩種半導(dǎo)體器件封裝技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，指出了MUF產(chǎn)品面臨的PKG內(nèi)部空洞以及樹脂溢出的工藝難題。在壓縮成型工藝（CM）應(yīng)用方面，他詳細(xì)介紹了Cavity Down構(gòu)造技術(shù)在高密度器件、長(zhǎng)線弧、中空結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品封裝的應(yīng)用。
泰瑞達(dá)(上海)有限公司產(chǎn)品總監(jiān)于波帶來了《擁抱新工藝測(cè)試挑戰(zhàn)，加速中國數(shù)“質(zhì)”變革》。中國正在進(jìn)行以大數(shù)據(jù)、人工智能為主導(dǎo)的數(shù)字變革，面對(duì)日趨嚴(yán)峻的新工藝所帶來的測(cè)試挑戰(zhàn)，如何高質(zhì)量短時(shí)間低成本交付產(chǎn)品成為當(dāng)下核心訴求。泰瑞達(dá)通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新與升級(jí)，幫助客戶從容應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，助力中國數(shù)字化發(fā)展。于波介紹UltraFLEXplus將IC量產(chǎn)所需的測(cè)試單元數(shù)量減少了15%-50%，大大提高了測(cè)試器的并行效率，可在產(chǎn)品的生命周期內(nèi)升級(jí)，極大地延長(zhǎng)了資產(chǎn)的使用壽命，從而滿足日益復(fù)雜的測(cè)試需求。
江蘇中科智芯集成科技有限公司副總經(jīng)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(yīng)用對(duì)于集成度和性能的要求提升，推動(dòng)著傳統(tǒng)封裝向2.5D/3D堆疊轉(zhuǎn)變，TSV（Through Silicon Via， 硅通孔技術(shù)）技術(shù)是先進(jìn)封裝中極具代表性的一種高密度封裝技術(shù)，它適用于各種2.5D/3D封裝應(yīng)用及架構(gòu)，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(fù)雜程度和性能上找到很好的平衡點(diǎn)，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(jí)封裝（FOWLP）和扇出型面板級(jí)封裝（FOPLP）, RDL技術(shù)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(dǎo)體精密點(diǎn)膠及劃片制程工藝分享》主題演講。他首先講解了半導(dǎo)體點(diǎn)膠工藝與Underfill點(diǎn)膠工藝及Underfill設(shè)備方案例。然后分享了半導(dǎo)體精密切割工藝及解決方案，詳細(xì)介紹了騰盛精密半導(dǎo)體切割設(shè)備，最后強(qiáng)調(diào)，騰盛公司一直專注于精密點(diǎn)膠設(shè)備、半導(dǎo)體精密切割設(shè)備及3C智能裝備的研發(fā)、制造和銷售，時(shí)刻以客戶為中心，持續(xù)為客戶創(chuàng)造價(jià)值。
SEMI中國高級(jí)總監(jiān)張文達(dá)闡述了《先進(jìn)封裝趨勢(shì)和產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)會(huì)》。他首先分析了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)，預(yù)計(jì)2022年前道設(shè)備支出金額為990億美元，其中，封測(cè)設(shè)備約為前道設(shè)備總值的18%。隨著摩爾定律放緩系統(tǒng)集成提速，先進(jìn)封裝發(fā)展?jié)摿V闊，他梳理了封裝工藝的演進(jìn)并對(duì)典型應(yīng)用做出詳盡講解。上下游協(xié)同研發(fā)，技術(shù)達(dá)標(biāo)下的成本優(yōu)化將推動(dòng)先進(jìn)封裝市場(chǎng)發(fā)展，而專注成本和服務(wù)對(duì)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(zhǎng)使得設(shè)備的需求量越來越龐大以支持?jǐn)?shù)據(jù)中心、云端計(jì)算的需要。在高性能的網(wǎng)通設(shè)備中，所使用的芯片也越來越復(fù)雜，先進(jìn)封裝技術(shù)與應(yīng)用受到重視。同時(shí)，封裝技術(shù)也變得更為復(fù)雜，首先，整體封裝已經(jīng)突破了單芯片往多芯片、小芯片發(fā)展，對(duì)封裝來說，帶來了巨大挑戰(zhàn)比如多芯片的結(jié)合、功能的整合，這就依賴于先進(jìn)封裝技術(shù)。2.5D/3D封裝重要性凸顯，他詳細(xì)講解了多個(gè)市場(chǎng)主流的先進(jìn)封裝技術(shù)，比如EMIB、CoWoS、2.5D、FoCos、Fan-out等等，并分析了不同的先進(jìn)封裝技術(shù)在市場(chǎng)上的優(yōu)劣點(diǎn)。
TECHCET LLC市場(chǎng)研究高級(jí)總監(jiān)Dan Tracy帶來了《Semiconductor Materials Market Outlook and Drivers》。他指出，2022年材料市場(chǎng)將同比增長(zhǎng)8%至650億美元，盡管初制晶圓（wafer starts）略有下滑，材料預(yù)計(jì)2023年將增長(zhǎng)2%。預(yù)計(jì)材料市場(chǎng)到2026年將接近800億美元，然而目前材料供應(yīng)鏈展現(xiàn)出了對(duì)原材料、能源成本以及近期經(jīng)濟(jì)衰退的擔(dān)憂。全球芯片擴(kuò)產(chǎn)增加了對(duì)材料的需求，所需的材料和穩(wěn)定的供應(yīng)鏈成為關(guān)鍵。長(zhǎng)期關(guān)注下一代半導(dǎo)體器件所需的新型和先進(jìn)材料。
值得一提的是，會(huì)議同期還舉辦了2022 SEMI中國材料委員會(huì)，委員會(huì)成員們分享了半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的最新成果和發(fā)展趨勢(shì)，期望中國材料產(chǎn)業(yè)走向新的階段。
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