摩爾定律發展面臨諸多經濟與技術瓶頸,使得半導體業者一方面必須在異質封裝領域尋找新出路,另則也須對製程控制、製程所使用的原物料品質作更嚴格把關以確保產品良率,這些趨勢都將使檢測與計量技術在半導體製造業扮演比過去更重要的角色。

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,要為半導體製造未來可能遭遇的挑戰尋求解答。

SEMI指出隨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。

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,預計全球半導體檢測設備市場於2024年將成長至5.3億美元市值,此舉更突顯出檢測/計量技術是半導體智慧製造基石的地位,若沒有檢測/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)等將無從進行,更別談導入人工智慧(AI)、機器學習(ML)。

隨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,由於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,一旦在這類晶片模組產生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。

SEMI檢測與計量委員會將以打造全球性合作平台為宗旨,於9月18日至20日於台北南港展覽館登場的SEMICON Taiwan國際半導體展期間規劃「半導體先進檢測與計量國際論壇」,讓與會者了解前瞻半導體檢測技術的突破與發展。

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