隨著摩爾定律演進(jìn)速度逐漸放緩,先進(jìn)封裝技術(shù)成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)突破性能瓶頸的關(guān)鍵因素。AI大模型效應(yīng)之下,高性能AI芯片以及與之相關(guān)的先進(jìn)封裝需求大漲,以上因素推動(dòng)了頭部大廠積極擴(kuò)產(chǎn)先進(jìn)封裝產(chǎn)能,近期市場(chǎng)再次傳出臺(tái)積電擴(kuò)產(chǎn)新動(dòng)態(tài);與此同時(shí),半導(dǎo)體設(shè)備廠商圍繞先進(jìn)封裝也在展開(kāi)布局,SEMICON China 2025期間,北方華創(chuàng)、新凱來(lái)等廠商展出了相關(guān)先進(jìn)封裝技術(shù)方案,引發(fā)極大關(guān)注。
1、臺(tái)積電等廠商加快先進(jìn)封裝產(chǎn)能擴(kuò)張
近日,媒體報(bào)道臺(tái)積電正加快其在中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的先進(jìn)封裝產(chǎn)能擴(kuò)張,該公司AP8工廠和AP7工廠均已提前設(shè)備安裝時(shí)間表。
其中,AP8致力于擴(kuò)大CoWoS產(chǎn)能,預(yù)計(jì)最早于2025年4月開(kāi)始安裝設(shè)備,并可能于下半年開(kāi)始量產(chǎn);AP7工廠旨在提高SoIC技術(shù)產(chǎn)量,原定于2025年底進(jìn)行設(shè)備安裝,現(xiàn)已提前至8月。預(yù)計(jì)今年SoIC產(chǎn)量翻番至1萬(wàn)片,并且在2026年再翻一番。
CoWoS作為2.5D中介層封裝技術(shù)的代表,可通過(guò)硅中介層實(shí)現(xiàn)多芯片高性能互連,正對(duì)高性能計(jì)算(HPC)、人工智能和5G通信領(lǐng)域的芯片帶來(lái)深遠(yuǎn)影響。臺(tái)積電作為先進(jìn)封裝領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊,該公司正持續(xù)擴(kuò)大3D Fabric聯(lián)盟生態(tài),其CoWoS封裝技術(shù)已支持超過(guò)200個(gè)客戶(hù)項(xiàng)目。
SoIC通過(guò)芯片直接堆疊與硅中介層結(jié)合,屬于3D芯片堆疊技術(shù)的一種。臺(tái)積電的SoIC技術(shù)推動(dòng)了先進(jìn)封裝從2.5D向3D的跨越,隨著AI、元宇宙和自動(dòng)駕駛對(duì)算力需求的爆發(fā)式增長(zhǎng),SoIC未來(lái)潛力巨大。
除了臺(tái)積電之外,稍早之前媒體報(bào)道日月光買(mǎi)新廠擴(kuò)產(chǎn)先進(jìn)封裝。
日月光投控及旗下矽品已成功拿下英偉達(dá)、AMD高性能計(jì)算(HPC)封測(cè)大單,為了應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求,日月光投控在高雄廠、中科廠和虎尾廠等地積極擴(kuò)充先進(jìn)封裝產(chǎn)能。其中,高雄K18廠預(yù)計(jì)2026年完工投產(chǎn),將重點(diǎn)布局AI芯片高性能計(jì)算領(lǐng)域。此外,矽品中科廠和虎尾廠也在加速建設(shè)新的CoW產(chǎn)線,預(yù)計(jì)2025年虎尾廠將投入量產(chǎn)。
近期,日月光投控旗下日月光半導(dǎo)體宣布,取得日商住友化學(xué)旗下塑美貝科技100%股權(quán),日月光半導(dǎo)體該輪投資的最終目的,是為了取得塑美貝科技在中國(guó)臺(tái)灣高雄楠梓園區(qū)建廠用地的土地使用權(quán),未來(lái)日月光半導(dǎo)體將在該地?cái)U(kuò)產(chǎn)先進(jìn)封裝產(chǎn)能。
2、半導(dǎo)體設(shè)備廠商布局先進(jìn)封裝
SEMICON China 2025展會(huì)正如火如荼在上海召開(kāi),半導(dǎo)體設(shè)備廠商活躍,吸引大量觀眾駐足。值得一提的是,本次展會(huì)上,北方華創(chuàng)、新凱來(lái)等設(shè)備廠商展出的最新方案,瞄準(zhǔn)了先進(jìn)封裝等技術(shù)。
北方華創(chuàng)展會(huì)期間發(fā)布公司首款12英寸電鍍?cè)O(shè)備(ECP)——Ausip T830。該設(shè)備專(zhuān)為硅通孔(TSV)銅填充設(shè)計(jì),主要應(yīng)用于2.5D/3D先進(jìn)封裝領(lǐng)域。該產(chǎn)品標(biāo)志著北方華創(chuàng)正式進(jìn)軍電鍍?cè)O(shè)備市場(chǎng),并在先進(jìn)封裝領(lǐng)域構(gòu)建了包括刻蝕、去膠、PVD、CVD、電鍍、PIQ和清洗設(shè)備的完整互連解決方案。
據(jù)悉,電鍍作為物理氣相沉積(PVD)的后道工藝,其設(shè)備與PVD設(shè)備協(xié)同工作,廣泛應(yīng)用于邏輯、存儲(chǔ)、功率器件、先進(jìn)封裝等芯片制造工藝。在工藝流程中,PVD設(shè)備首先在槽/孔內(nèi)形成籽晶層,隨后電鍍?cè)O(shè)備將槽/孔填充至無(wú)空隙。目前,該設(shè)備的電鍍膜厚均勻性滿(mǎn)足客戶(hù)要求,能夠有效填充孔直徑2-12微米,孔深16-120微米的多種孔型產(chǎn)品。
國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備新銳創(chuàng)企新凱來(lái)“首秀”上海,并帶來(lái)了包括外延沉積設(shè)備EPI(峨眉山)、原子層沉積設(shè)備ALD(阿里山)、物理氣相沉積設(shè)備PVD(普陀山)、刻蝕設(shè)備ETCH(武夷山)、薄膜沉積設(shè)備CVD(長(zhǎng)白山)等新品。
其中,PVD(普陀山)共包括3款設(shè)備,分別是普陀山1號(hào)(金屬平面膜沉積)、普陀山2號(hào)(中道金屬接觸層及硬掩膜沉積)、普陀山3號(hào)(后道金屬互連沉積)。
普陀山1號(hào)與3號(hào)均有涉及先進(jìn)封裝等領(lǐng)域,其中普陀山1號(hào)適用于邏輯、存儲(chǔ)及先進(jìn)封裝等主流半導(dǎo)體金屬平面膜應(yīng)用場(chǎng)景,鍵膜均勻性高,同時(shí)具備高產(chǎn)能與高穩(wěn)定性;普陀山3號(hào)適用于邏輯、存儲(chǔ)和先進(jìn)封裝等主流半導(dǎo)體后道金屬互連場(chǎng)景,架構(gòu)領(lǐng)先,填孔品質(zhì)優(yōu)異,支持向未來(lái)先進(jìn)節(jié)點(diǎn)演進(jìn),適用工藝包括后道金屬互連,使用材料包括鉭、氮化鉭、鈷、銅等。