中国半导体设备制造商加速将本土化扩展至前端工艺之外的先进封装领域
中国主要的半导体设备制造商正在加速努力,通过利用其已开发的前端晶圆制造技术,来本土化后端加工设备。
根据9月5日业界消息人士透露,包括北方华创科技集团(NAURA Technology)、中国先进微加工系统设备公司(AMEC)和华清科技(Hwatsing Technology)在内的中国半导体设备公司,正在将其在刻蚀、沉积以及化学机械平坦化(CMP)方面的现有专长,扩展至专为后端应用设计的设备,例如混合键合、切割和晶圆减薄。
此举被视为中国在芯片制造设备面临美国出口限制的情况下,推动半导体设备自给自足扩展至先进封装领域更广泛努力的一部分。特别是,随着高带宽存储器(HBM)和三维芯片堆叠的扩展日益模糊前端与后端工艺之间的界限,现有的前端技术可被改编用于封装应用的范围也在扩大。
北方华创,作为中国最大的半导体设备制造商,最近在其上半年财报中表示,已推出两种12英寸混合键合系统:晶圆对晶圆(WTW)和芯片对晶圆(DTW)。DTW系统已进入客户应用阶段。
混合键合是一种精密键合技术,用于密集堆叠多个芯片,例如在HBM和芯片let架构中。
今年,北方华创还推出了用于硅通孔(TSV)电镀和面板级封装(PLP)工艺的设备。其先进封装产品组合现涵盖从填充微观TSV孔以铜以实现垂直芯片互连的设备,到用于大型面板上重布线层形成和表面处理的系统。
AMEC作为中国领先的刻蚀设备供应商,也正在将其现有TSV刻蚀业务扩展至切割和沉积。其等离子切割设备,用于将晶圆分离成单个芯片,已在本年度进入中国主要客户的产品认证阶段。
今年上半年,AMEC还开始开发用于凸块下金属化(UBM)的沉积设备,该设备形成芯片互连凸块下方的金属层。
AMEC已设定目标,在未来五年内通过内部研发与并购相结合的方式,覆盖先进封装所需设备类别的70%以上。该公司计划将其封装设备产品组合从传统的TSV刻蚀重点扩展至切割和沉积。
华清科技的核心业务是CMP设备,也在类似地将现有技术应用扩展至先进封装。在向中国主要存储器制造商的HBM生产线供应某些先进CMP工具后,该公司已添加专用于晶圆减薄和边缘处理的封装设备。今年上半年,它出货了其首台专为先进存储应用设计的12英寸新晶圆减薄系统。
韩国国际经济政策研究所(KIEP)研究员吴钟赫表示:“由于美国设备出口管制,中国在推进领先半导体工艺方面面临限制,因此正将先进封装作为补偿单个芯片性能局限的一种方式。随着连接多个芯片以提升总体计算能力的架构变得越来越重要,设备本土化的范围也在扩展至后端工艺。”
然而,中国供应商新宣布的许多系统仍处于客户认证阶段或商业化早期阶段。它们在实际高容量制造生产线中展示竞争性良率、设备正常运行时间、稳定性和生产力的能力,将是决定其能否实现更广泛市场采用的关键因素。