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先进制程带来新考验 SEMI成立检测与计量委员会寻解方
 

【CTIMES/SmartAuto 报导】   2019年08月05日 星期一

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摩尔定律的发展面临诸多经济与技术上的瓶颈,使得半导体业者一方面必须在异质封装领域寻找新的出路,另一方面也必须对制程控制、制程所使用的原物料品质,作更严格的把关,方能确保产品的生产良率。这些趋势都将使检测与计量技术,在半导体制造业中,扮演比过去更加重要的角色。有监於此,工研院量测中心与SEMI国际半导体产业协会邀集台积电、液化空气集团 (Air Liquide)、台湾应材 (Applied Materials)、友达光电、康?? (Camtek)、致茂电子、美商英特格 (Entegris)、均豪、汉民、大银微系统、兆唼奈米、德律科技、日商德山 (Tokuyama)、欣兴电子等企业及国家实验研究院等学研单位,共同成立检测与计量委员会,要为半导体制造未来可能遭遇的挑战寻求解答。

随着先进制程的线宽越来越细,任何原物料的瑕疵,例如晶圆不平整、晶圆上细微到肉眼看不见的裂痕,乃至制程所使用的化学品中包含的杂质,都会大大影响晶片生产的良率。为避免上述因素成为半导体制造良率的隐形杀手,不管是原物料供应商或晶圆厂,在原料出厂或收货进仓时,都必须导入更严格的检测跟品管机制。

而晶圆厂在进行晶片制程时,安??的制程控制节点数量也比以往更多,以期能在制程瑕疵、缺陷出现後,尽早锁定这些不良品并予以剔除,而不是让这些有严重问题的晶圆跟正常晶圆混在一起,走完整个制程,白白浪费宝贵的时间跟材料。

要做到这点,光学检测、电子束检测与种种化学物质检测、计量技术是关键。因此,检测/计量这门专业,对未来半导体产业的发展,将扮演比现在更为重要的角色。全球半导体检测设备市场预计於2024年成长至5.3亿美元市值。另一方面,检测/计量技术其实也是半导体智慧制造的基石,没有检测/计量设备所收集到的资料,後续的良率分析、晶片失效分析(FA)、根因分析(RCA)将无从进行,更别谈导入人工智慧(AI)、机器学习(ML)。

而在封装测试端,随着异质整合趋势的兴起,检测跟计量技术的重要性,也正在快速提升。由於异质整合使用了线路密度直逼半导体水准的RDL层,使得RDL层的缺陷检测也必须使用类似半导体前段制程用的光学检测设备。

此外,异质整合在单一封装体中整合了诸多晶片元件,使得封装内部的结构复杂度暴增,如果只做传统电性测试,在这类晶片模组故障时,很可能会找不到故障原因,让封测业者 (OSAT) 难以对症下药,有效提高良率。X光、超音波与红外线扫瞄等可以让封装业者一窥封装内部情况,又不会对封装体造成破坏的检测技术,将随着异质整合的兴起,在研发跟量产端都获得更多应用机会,也为相关设备业者创造庞大商机。

SEMI检测与计量委员会将以打造全球性合作平台为宗旨,期??藉由定期的会议与活动,强化产业趋势及关键技术的意见交流与媒合,优化检测程序标准,同时也培育更多检测领域人才。即将於9月18-20日於台北南港展览馆登场的SEMICON Taiwan 国际半导体展期间所规划的「半导体先进检测与计量国际论坛」,将综观半导体检测市场机会,聚焦材料检测、先进封装3D检测等主题,带你前瞻半导体检测技术的突破与发展。

關鍵字: 异质  封装  SEMI 
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