半導體進化點在後製程,日本廠商受關注

2023/01/03


     佳能和ULVAC(愛發科)等日本半導體設備企業等已開始開發面向屬於製造工序最後階段作業的「後製程」的新産品和技術。隨著人工智慧(AI)等的進步,力爭應對半導體的新生産工序,提升品質。對於後製程,台積電(TSMC)等半導體大型企業認為將影響競爭力,正投去熱烈目光,日本企業將加快開發。

   

       被稱為半導體後製程的製造環節負責切割已形成電路的晶片,連接供電裝置,以樹脂包裹後進行檢測等。與在半導體的基板上形成微細電路、提高性能的「前製程」相比,此前後製程是附加值相對較低的領域,但目前半導體大型企業相繼推進研發和相關投資。這是因為智慧手機和AI等邁向高功能化,僅憑前製程的技術改良日趨難以應對。

 

  佈線邁向高密度

 

         佳能的優勢是面向前製程的光刻設備,把相關技術充分應用於後製程。計劃2023年1月上旬推出面向後製程的光刻設備的新産品。新産品能使連接晶片的佈線形成高密度,使之細密地相互連接,即使是小型半導體,也能具備較高的功率效率和計算能力。

 

 

        設備廠商ULVAC(愛發科)提高了清除産生量隨著以樹脂包裹的工序變得複雜而增加的小型垃圾的設備的性能。在晶片周圍增加微細佈線的作業的過程中,雜質容易産生。ULVAC將以自主技術清除,防止半導體性能下降。

 

       日本的測試設備企業愛德萬測試(ADVANTEST)的優勢是,高效檢測高密度晶片的設備。愛德萬測試參加了台積電10月發佈的技術合作框架。能高速檢測複雜的晶片,發現殘次品。在原材料廠商中,住友電木將開發支援後製程的新製造方法的樹脂材料,向客戶企業推銷。

  

     「與日本的材料和設備企業的合作是不可或缺的」,台積電建立的「3DIC研發中心(茨城縣筑波市)」的主管江本裕在12月的半導體展會上如此強調。自12月啟動試製的該中心將研發後製程技術。

 

讓晶片高密度整合的技術受到關注(圖由英特爾提供)

  

        此前拉動半導體性能提高的是前製程的技術,但半導體的運算能力和功率效率等的提高日趨跟不上需求。競爭焦點不再是每顆晶片的性能,而是將多顆晶片連起來的「封裝」單位的性能。成為關鍵的是後製程技術。

 


   

        要高密度地整合多顆晶片,需要較高的技術實力。需要用於將晶片連接起來的材料、電氣接線的機制和佈線層等的製造。驗證複雜晶片運作的設備也成為必須。

 

        美國英特爾的首席執行官(CEO)帕特·季辛吉今年夏季表示,「每個封裝的電晶體(元件)數將從現在的約1000億個增至10年後的1萬億個」,因此「封裝的先進技術不可或缺」。

 

  市場將迅速擴大

 

       相關市場已開始迅速擴大。半導體業界團體SEMI的數據顯示,後製程使用的組裝和封裝用設備2021年比上年增長87%,測試用設備增長30%。2022~2023年由於半導體市場的停滯,預計低於上一年,但到2024年有望再次增加。

 

展會「SEMICON Japan」設置了面向後製程的展區(圖由SEMI Japan提供)

 

       在日本,力爭實現尖端半導體量産的新企業Rapidus的專務執行董事折井靖光強調,「前製程正受到關注,但後製程也將如此。將推進前製程和後製程的一條龍生産,建立生産線」。

 

       後製程相關的市場擴大也存在阻礙。在後製程領域,很多設備和材料廠商的規模不像前製程那樣大。技術處於黎明期,今後將維持展開先行投資的局面。設備和材料廠商能否跟上半導體廠商的開發速度將成為焦點。

  

  日本經濟新聞(中文版:日經中文網)江口良輔、松浦奈美、臼井優衣

     



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