強化半導體檢測能力,工研院與 SEMI 邀集業者成立檢測與計量委員會

作者 | 發布日期 2019 年 08 月 05 日 16:20 | 分類 國際貿易 , 尖端科技 , 晶圓 Telegram share ! follow us in feedly


因應半導體新製程的進步,加上相關材料的創新發展,為了使未來半導體產品有更好的生產良率,工研院量測中心與 SEMI 國際半導體產業協會邀集國內相關業者與研究單位,共同成立檢測與計量委員會,要為半導體製造未來可能遭遇的挑戰尋求解答。

工研院表示,摩爾定律的發展面臨諸多經濟與技術上的瓶頸,使得半導體業者一方面必須在異質封裝領域尋找新的出路,另一方面也必須對製程控制、製程所使用的原物料品質,做更嚴格的把關,方能確保產品的生產良率。這些趨勢都將使檢測與計量技術,在半導體製造業中,扮演比過去更加重要的角色。

有鑑於此,工研院量測中心與 SEMI 國際半導體產業協會邀集台積電、液化空氣集團(Air Liquide)、台灣應材(Applied Materials)、友達光電、康鈦(Camtek)、致茂電子、美商英特格(Entegris)、均豪、漢民、大銀微系統、兆晟奈米、德律科技、日商德山(Tokuyama)、欣興電子等企業及國家實驗研究院等學研單位,共同成立檢測與計量委員會。

工研院進一步指出,隨著先進製程的線寬越來越細,任何原物料的瑕疵,例如晶圓不平整、晶圓上細微到肉眼看不見的裂痕,乃至製程所使用的化學品中包含的雜質,都會大大影響晶片生產的良率。為避免上述因素成為半導體製造良率的隱形殺手,不管是原物料供應商或晶圓廠,在原料出廠或收貨進倉時,都必須導入更嚴格的檢測跟品管機制。

另外,晶圓廠在進行晶片製程時,安插的製程控制節點數量也比以往更多,以期能在製程瑕疵、缺陷出現後,盡早鎖定這些不良品並予以剔除,而不是讓這些有嚴重問題的晶圓跟正常晶圓混在一起,走完整個製程,白白浪費寶貴的時間跟材料。要做到這點,光學檢測、電子束檢測與種種化學物質檢測、計量技術是關鍵。因此,檢測/計量這門專業,對未來半導體產業的發展,將扮演比現在更為重要的角色。

根據統計資料顯示,全球半導體檢測設備市場預計於 2024 年成長至 5.3 億美元市值。另一方面,檢測/計量技術其實也是半導體智慧製造的基石,沒有檢測/計量設備所收集到的資料,後續的良率分析、晶片失效分析(FA)、根因分析(RCA)將無從進行,更別談導入人工智慧(AI)、機器學習(ML)。而在封裝測試端,隨著異質整合趨勢的興起,檢測跟計量技術的重要性,也正在快速提升。由於異質整合使用了線路密度直逼半導體水準的 RDL 層,使得 RDL 層的缺陷檢測也必須使用類似半導體前段製程用的光學檢測設備。

此外,異質整合在單一封裝體中整合了諸多晶片元件,使得封裝內部的結構複雜度暴增,如果只做傳統電性測試,在這類晶片模組故障時,很可能會找不到故障原因,讓封測業者(OSAT)難以對症下藥,有效提高良率。X 光、超音波與紅外線掃瞄等可以讓封裝業者一窺封裝內部情況,又不會對封裝體造成破壞的檢測技術,將隨著異質整合的興起,在研發跟量產端都獲得更多應用機會,也為相關設備業者創造龐大商機。

因此,在工研院與 SEMI 的合作之下,未來檢測與計量委員會將以打造全球性合作平台為宗旨,期望藉由定期的會議與活動,強化產業趨勢及關鍵技術的意見交流與媒合,優化檢測程序標準,同時也培育更多檢測領域人才。

(首圖來源:Unsplash