从产业格局看半导体制造环节最新发展态势

       11月17-18日，在SEMI中国半导体供应链国际论坛暨SEMI中国会员日活动期间，还成功举办了晶圆制造设备及材料创新论坛、半导体先进测试技术论坛、半导体封装设备及材料创新论坛，围绕半导体制造产业链展开深入讨论。

       晶圆制造设备及材料创新论坛——助力半导体工艺改进

       美埃（中国）环境科技股份有限公司销售总监曹国新带来了《洁净室循环及排气系统气态污染的节能解决方案》主题演讲。半导体制造工艺的不断进步，15年前0.25μm线宽现已推进至5nm及以下，洁净室使用化学品的种类及数量都有了数量级的增加。在满足制程不断突破的因素中，洁净室对于气态分子污染物（Airborne Molecular Contaminants, AMC）种类及浓度的控制都日益产苛。曹国新提出了洁净室循环系统气态污染的解决方案，详细计算了三合一/四合一化学过滤器相比单片叠加使用的化学过滤器更节能，整体拥有成本更低。

       青岛四方思锐智能技术有限公司副总经理陈祥龙带来了《原子层沉积工艺和设备拓宽超摩尔时代新维度》。原子层沉积（ALD）技术在“超摩尔”领域内广泛应用，他指出，图像传感器、功率半导体、光电子和先进封装将引领ALD在“超摩尔领域”的发展。ALD市场蓬勃发展，到2026年，经ALD工艺处理的“超摩尔”应用的晶圆约占总数的一半。他详解了功率半导体器件、Micro LED的ALD解决方案。

       北京科华微电子总经理郭甍分享了《Photoresist Supply Chain Challenges》演讲。他讲解了瑞利公式和光刻胶材料发展，北京科华微电子的KrF光刻胶、g/i线光刻胶已经批量供应本土芯片制造厂。他从光刻胶系统质量品质保障体系出发，指出8&12英寸Fab认证流程的一系列要求。彤程-华科的深度融合将实现光刻胶更好发展。

       上海集成电路材料研究院副总经理、高级工程师冯黎主题演讲为《创新联合体推动IC材料融合发展》。我国集成电路制造业发展推动材料市场扩大，中国大陆半导体材料市场规模位居全球第二，新器件、新工艺推动着新材料新设备的创新发展，她现场分析了2022 Q3中国大陆集成电路材料厂商的情况。材料是集成电路产业的根基，作用重要但仍需加强。集成电路制造工艺中的材料特点可以概括为“杂、专、小、长”，利用平台载体的新思路可推动研发加速与市场化进程。

       合肥芯碁微电子装备股份有限公司副总经理、首席科学家曲鲁杰作了《直写光刻在半导体中国的应用及展望》。光刻机分为投影式与直写式光刻，具有数字化掩膜技术的直写光刻在PCB行业中应用广泛，具有减少工艺流程、提升良率、智能化管控等优势。他讲解了激光束直写式光刻与基于2D数字空间光调制器的直写式光刻两种技术。重点介绍了芯碁微装的直写光刻机，并作了直写式光刻在DUV和EUV光源领域的展望。后摩尔时代先进封装成为必然，发展用于先进封装的直写光刻设备很有必要，曲鲁杰对先进封装典型工艺做了详尽讲解。

        埃地沃兹贸易（上海）有限公司应用技术总监马震分享了《半导体工厂附属设备的节能和气体回收》。真空系统消耗掉22%的Fab电力，在双碳目标背景下，节约使用电力事不宜迟。Edwards真空泵减计划开始于2011年，具体通过开发节能型产品、推行回收和循环技术、建立真空泵工厂三大计划来帮助客户达成绿色指标。Edwards最新开发节能型真空产品在能耗不变的情况下可提高20%抽气能力，升级后通过降低运行频率可节约10%的电力，对需要真空泵组的情况可以减少真空泵的使用数量。据介绍，Edwards青岛真空泵工厂三期将于2023年投产，主要生产尾气处理和集成式系统。

       半导体先进测试技术论坛——SEMI举办的首次纯粹以测试为主题的论坛

        广东利扬芯片测试股份有限公司董事、总经理张亦锋在其《点沙成晶，从无序到无暇——独立第三方芯片测试崛起之路》为主题的演讲中指出，集成电路是历史上最伟大的发明，芯片制造是点沙成晶的艺术，芯片技术是人类智慧结晶的最典型性代表，芯片应用无处不在，关系到国计民生。专业分工引领产业链协同发展，而芯片测试贯穿集成电路核心产业链。据Gartner咨询和法国里昂证券预测综合得出：2025年，预期全球芯片测试服务市场将达到1094亿元，其中，中国芯片测试服务市场将达到550亿元，占比50.3%，5年内存在超过250亿的巨量增长空间。他也分析了大陆专业芯片测试所面临的挑战，包括市场需求、投资巨大、人才建设以及效能提升。

       紫光展锐（上海）科技有限公司测试系统架构部部长席鹏飞主题为《5G处理器测试“芯”故事——机遇与挑战》的演讲通过5G 处理器芯片“芯”机遇、5G 处理器测试“芯”挑战、5G 处理器测试“芯”方案、5G 处理器测试“芯”思考四个方面展开。他指出，关于未来产品测试的思考，需要从系统性角度出发，从想法开始到最终产品落地的每个环节，要考虑如何确保系统层面的最大化收益。在这其中，测试平台扮演的角色对质量与成本至关重要，它是想法落地的生产力工具。我们对于测试设备的诉求是，它必须适应不断复杂化的芯片设计，并能提前预测未来技术路标，提出应对全新挑战的高效测试手段。

       北京华峰测控技术股份有限公司副总经理徐捷爽在其《光伏及新能源汽车快速发展下的功率半导体及IC测试机会》为主题的演讲中介绍了新能源汽车领域的市场及功率模块测试机会，2021年新能源汽车市场数据NEV渗透率超过20%，2021年全球电动汽车销量，中国车企占据一半以上。他还进一步分析了新能源汽车领域市场及碳化硅模块测试机会以及IC芯片测试机会。最后他总结了新能源车用功率、模拟混合IC测试挑战，新能源车的电机驱动（器件）、电池管理和电控“三大电”挑战。

      胜达克半导体科技(上海)有限公司副总经理陆乐带来了《从Chiplet到异质集成到SoC测试模块化的乐高游戏》为主题的演讲。半导体设计的模块化和模块化的封装以及测试模块的分与合的考量和平衡取舍，他指出没有一个芯片可以满足全部功能需求，也没有一个半导体制程可以做出所有芯片的功能，像数字/模拟/存储/射频，特性都完全不同，硬做在同一个芯片里，要不良率差，要不功能达不到最佳化，要不成本太高，所以各大厂会分成不同功能的芯片做封装。将SoC分解成GPU/CPU/IO/AD等，然后通过Chiplet技术整合在一封装内，可增加良率并满足客户客制化功能需求。

       爱德万测试（中国）管理有限公司业务发展总监葛樑在其《面向未来的SoC/SiP测试设备》为主题的演讲中提到，整个半导体产业的发展受到三种力量的驱动：应用、工艺和集成能力。这三种力量不断相互促进来推动产业发展。在集成领域，未来在于先进封装工艺的发展，比如2.5D封装、3D封装、Chiplet系统级封装，它们能够帮助提高良率、降低成本、增加功能、提升开发速度。在应用领域，汽车，新能源车未来有很大的发展空间。葛樑重点介绍了封装技术的技术演进发展以及新能源车对于整个芯片应用的驱动这两个方面会对测试带来什么样的需求。

       上海孤波科技有限公司CEO何为在其《释放数据价值，提升运营效率，跨半导体生命周期的数据管理》为主题的演讲中强调了测试数据的重要性。她分析了半导体量产运营中的日常挑战，十年前我们可能没有想过系统的使用数据来解决这些问题，而今天国际大厂们都非常熟练地运用测试数据来帮助解决运营中的挑战。数据驱动的生产管理工作，要将Test Data和Process Data以及Design Data结合起来分析使用。跨半导体生命周期的数据管理，将规范的有效的数据转化为洞见，从而可以实施变革以实现持续改进，说明了将测试数据作为数字资产来管理的重要性。

        浙江微针半导体有限公司董事长刘红军在其《探针卡在先进封装中的应用》为主题的演讲中介绍到，芯片生产制造离不开探针卡，每一颗芯片的制造，都需要探针卡来做检测。而中国是重要的探针卡市场，中国探针卡整体增速5%-10%，占全球市场份额达到17%。预计2027年全球探针卡规模能够达到54亿美元，而中国将以17.43%的占比成为全球第二大的探针卡市场。刘红军还进一步详细介绍了先进封装带来的晶圆测试挑战，以及MEMS探针卡更适合先进封装，利用MEMS技术，全方面优化测试的接触条件。

      半导体封装设备及材料创新论坛——探索半导体产业的创新之路

       TOWA株式会社副总经理陈盛开分享了《TOWA MOLDING及切割技术在先进封装领域的应用》。他详细介绍了Transfer 注塑成型和Compression压缩成型两种半导体器件封装技术的优缺点，指出了MUF产品面临的PKG内部空洞以及树脂溢出的工艺难题。在压缩成型工艺（CM）应用方面，他详细介绍了Cavity Down构造技术在高密度器件、长线弧、中空结构的产品封装的应用。

       泰瑞达(上海)有限公司产品总监于波带来了《拥抱新工艺测试挑战，加速中国数“质”变革》。中国正在进行以大数据、人工智能为主导的数字变革，面对日趋严峻的新工艺所带来的测试挑战，如何高质量短时间低成本交付产品成为当下核心诉求。泰瑞达通过持续的技术创新与升级，帮助客户从容应对挑战，助力中国数字化发展。于波介绍UltraFLEXplus将IC量产所需的测试单元数量减少了15%-50%，大大提高了测试器的并行效率，可在产品的生命周期内升级，极大地延长了资产的使用寿命，从而满足日益复杂的测试需求。

       江苏中科智芯集成科技有限公司副总经理吕书臣的主题演讲为《Development of 2.5D&3D Packaging and Fanout Technology》。他指出，终端应用对于集成度和性能的要求提升，推动着传统封装向2.5D/3D堆叠转变，TSV（Through Silicon Via， 硅通孔技术）技术是先进封装中极具代表性的一种高密度封装技术，它适用于各种2.5D/3D封装应用及架构，让尖端封装满足高性能、低能耗需求，但成本比较高。TSV-less则可以在制造成本、复杂程度和性能上找到很好的平衡点，其中扇出型封装是最有希望替代TSV封装的一种封装方式。扇出型封装无需使用中介层，目前主要分为扇出型晶圆级封装（FOWLP）和扇出型面板级封装（FOPLP）, RDL技术在3D封装的互连方面也发挥着重要作用。

       深圳市腾盛精密装备股份有限公司精密切割事业部总监周云分享了《半导体精密点胶及划片制程工艺分享》主题演讲。他首先讲解了半导体点胶工艺与Underfill点胶工艺及Underfill设备方案例。然后分享了半导体精密切割工艺及解决方案，详细介绍了腾盛精密半导体切割设备，最后强调，腾盛公司一直专注于精密点胶设备、半导体精密切割设备及3C智能装备的研发、制造和销售，时刻以客户为中心，持续为客户创造价值。

       SEMI中国高级总监张文达阐述了《先进封装趋势和产业链机会》。他首先分析了全球半导体产业趋势，预计2022年前道设备支出金额为990亿美元，其中，封测设备约为前道设备总值的18%。随着摩尔定律放缓系统集成提速，先进封装发展潜力广阔，他梳理了封装工艺的演进并对典型应用做出详尽讲解。上下游协同研发，技术达标下的成本优化将推动先进封装市场发展，而专注成本和服务对于传统封装来说依然大有可为。

        Prismark合伙人姜旭高的主题演讲为《Advanced Packaging Applications and Developments》。他指出，数据量的爆发式增长使得设备的需求量越来越庞大以支持数据中心、云端计算的需要。在高性能的网通设备中，所使用的芯片也越来越复杂，先进封装技术与应用受到重视。同时，封装技术也变得更为复杂，首先，整体封装已经突破了单芯片往多芯片、小芯片发展，对封装来说，带来了巨大挑战比如多芯片的结合、功能的整合，这就依赖于先进封装技术。2.5D/3D封装重要性凸显，他详细讲解了多个市场主流的先进封装技术，比如EMIB、CoWoS、2.5D、FoCos、Fan-out等等，并分析了不同的先进封装技术在市场上的优劣点。

       TECHCET LLC市场研究高级总监Dan Tracy带来了《Semiconductor Materials Market Outlook and Drivers》。他指出，2022年材料市场将同比增长8%至650亿美元，尽管初制晶圆（wafer starts）略有下滑，材料预计2023年将增长2%。预计材料市场到2026年将接近800亿美元，然而目前材料供应链展现出了对原材料、能源成本以及近期经济衰退的担忧。全球芯片扩产增加了对材料的需求，所需的材料和稳定的供应链成为关键。长期关注下一代半导体器件所需的新型和先进材料。

      值得一提的是，会议同期还举办了2022 SEMI中国材料委员会，委员会成员们分享了半导体材料领域的最新成果和发展趋势，期望中国材料产业走向新的阶段。

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