半導(dǎo)體工藝演進(jìn)逼近物理極限，先進(jìn)封裝成焦點(diǎn)

人工智能、5G等技術(shù)趨勢(shì)正在推動(dòng)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，人工智能在中國(guó)娛樂和教育領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越多，這將有助于在中國(guó)地區(qū)重塑這些行業(yè)。此外，中國(guó)頂級(jí)智能手機(jī)制造商預(yù)計(jì)未來(lái)一年將推出基于5G的手機(jī)，以實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)。與之相呼應(yīng)的是，全球領(lǐng)先的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商也在著力加強(qiáng)對(duì)新一代無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)和測(cè)試的力度。

先進(jìn)技術(shù)對(duì)半導(dǎo)體工藝需求越來(lái)越高，然而隨著摩爾定律演進(jìn)，受器件的物理極限趨近、芯片研發(fā)制造成本高昂等因素影響，行業(yè)迫切需求另尋途徑延續(xù)發(fā)展，先進(jìn)封裝技術(shù)隨之逐漸成為焦點(diǎn)。

半導(dǎo)體材料供應(yīng)商Brewer Science指出，在前端部分，中國(guó)在技術(shù)節(jié)點(diǎn)的布局在穩(wěn)步推進(jìn)，同時(shí)也在謀求推進(jìn)其在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。與此同時(shí)，中國(guó)正受益于在光刻工藝中采用傳統(tǒng)材料，例如底部抗反射涂層 (BARC) 和老式的多層系統(tǒng)。

在后端封裝領(lǐng)域，中國(guó)的外包半導(dǎo)體封裝測(cè)試服務(wù)提供商 (OSAT)已開始提供扇出型晶圓級(jí)封裝 (FOWLP) 技術(shù)，并使該技術(shù)成為其先進(jìn)封裝工藝的一部分，這一趨勢(shì)繼續(xù)呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)更多中國(guó)封測(cè)企業(yè)將會(huì)在不久的將來(lái)開始使用此工藝。

Brewer Science的主營(yíng)業(yè)務(wù)主要包括先進(jìn)光刻、晶圓級(jí)封裝與薄膜軟性混合電子類新興市場(chǎng)三大塊。在先進(jìn)光刻部分，Brewer Science亞洲運(yùn)營(yíng)總監(jiān)汪士偉表示，光刻工藝最重要的包括光刻機(jī)、光源和光刻膠三個(gè)部分。Brewer Science最開始從光刻膠中的抗反射涂層(Anti-Reflective Coatings，ARC)做起，后來(lái)歷經(jīng)多層系統(tǒng)(Multi-layer Systems)、極紫外光刻(EUV)與嵌段共聚物定向自組裝(DSA)材料，一直致力于通過技術(shù)創(chuàng)新不斷推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

如今，半導(dǎo)體工藝中至關(guān)重要的光刻工藝進(jìn)化出了多個(gè)技術(shù)方向，包括EUV、多波束電子光刻、納米壓印光刻和DSA等。其中EUV顯然已經(jīng)成為行業(yè)公認(rèn)的下一代光刻工藝，但是汪士偉指出，盡管EUV與DSA兩項(xiàng)技術(shù)之間有時(shí)看起來(lái)存在相互競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系，但這二者并非二選一的選擇題。雖然EUV將要開始實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，但是成本 ( Cost of Ownership) 高昂，應(yīng)用DSA的成本則相對(duì)較低。Brewer Science在兩個(gè)技術(shù)方向上都投入了研發(fā)，并且取得了優(yōu)異的成果。如果客戶因?yàn)槌杀炯捌渌蛩兀鵁o(wú)法或者大量使用EUV制程的時(shí)候，還有DSA可以選擇。

在先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)方面，如上文所說，先進(jìn)封裝在半導(dǎo)體工藝演進(jìn)越發(fā)困難成為了現(xiàn)在關(guān)注的焦點(diǎn)，晶圓級(jí)封裝技術(shù)就是其中之一。Brewer Science晶圓級(jí)封裝材料事業(yè)部商務(wù)拓展副總監(jiān)Dongshun Bai表示，公司在晶圓級(jí)封裝領(lǐng)域能夠提供臨時(shí)鍵合/解鍵合材料、重分布層增層材料、晶圓級(jí)蝕刻保護(hù)和平坦化材料等。他指出，封裝技術(shù)從2D走向3D，功能、速度、帶寬、I/O數(shù)量需求都在不斷提高。在先進(jìn)封裝材料需求方面，每一個(gè)客戶的需求都是獨(dú)特的，因此每一個(gè)應(yīng)用都需要其特定的材料特性，不斷增長(zhǎng)和多樣化的系統(tǒng)要求繼續(xù)推動(dòng)各種新封裝形式和結(jié)構(gòu)的發(fā)展，包括更小的外形尺寸，更輕、更薄、引腳更多、高速工藝、高可靠性、改進(jìn)的熱管理性能、更低的成本等，在晶圓級(jí)封裝技術(shù)中，由于更薄的晶圓能帶來(lái)更好的性能表現(xiàn)、更好的散熱性能、外形尺寸縮微、功耗降低等特點(diǎn)，所以越來(lái)越受業(yè)界青睞。而這些要求也對(duì)半導(dǎo)體材料供應(yīng)商提出了新挑戰(zhàn)，比如耐高溫、易分離不殘留、更寬的溫度范圍、耐化學(xué)性等。

在軟性混合電子類新興市場(chǎng)業(yè)務(wù)方面，隨著柔性電子設(shè)備的需求崛起，Brewer Science也將基于公司的材料學(xué)專長(zhǎng)，根據(jù)客戶需求調(diào)整產(chǎn)品。

根據(jù)SEMI最新的數(shù)據(jù)，2018年全球半導(dǎo)體材料總產(chǎn)值達(dá)519億美元，改寫歷史新高紀(jì)錄，增長(zhǎng)率達(dá)10.6%，其中大陸市場(chǎng)84.4億美元，成長(zhǎng)11%，成為全球第3大市場(chǎng)。對(duì)此Brewer Science表示，2000年以來(lái)公司一直以完善的技術(shù)開發(fā)支持中國(guó)市場(chǎng)的增長(zhǎng)，隨著中國(guó)市場(chǎng)和Brewer Science在半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，將通過擴(kuò)大的材料技術(shù)組合，推動(dòng)雙方的共同成長(zhǎng)。