研发中心初期投资约1亿元新台币,提供前端原子层沉积(ALD)/化学气相沉积(CVD)等先进制程所需的特殊气体原材之开发、半导体封装研发与错误分析等服务,以期协助在地与亚洲半导体业者缩短研发时间,尽速投入IC先进制程。

1.先进制程所需的半导体材料商机逐渐被厂商所重视

Semicon Taiwan 2017展会,半导体材料业者显得深具活力,首先以黄光制程的半导体材料见长的Brewer Science发表在先进制程微缩和晶圆级封装领域半导体材料的进展。

无独有偶,以生技医疗领域见长的材料大厂默克,于2017年9月宣布在台启用亚洲首座积体电路(IC)材料应用研发中心,展现其对先进制程及先进封装材料市场的重视,针对媒体提出采用EUV曝光机导致制程数大幅减少,而影响材料供应商未来发展的疑虑,默克认为先进制程是新市场新商机,虽然EUV减少制程数,使得材料的用量没有以往多重曝光制程的用量来得多,但制程微缩的趋势不会仅在前段电晶体制程发生,后段导线线宽持续微缩对低介电系数的介电材料需求也是逐渐提升,加上先进制程材料的价格较高,对供应商而言其商机不容忽视。

2. 半导体材料扮演摩尔定律是否顺利延续的关键要角

iPhone 8及iPhone X的推出,除了对iPhone推出问世10周年的庆祝意义之外,也为10nm制程的推出揭开序幕,半导体制程开始进展至个位数制程节点。展望未来,业者为延续摩尔定律,提升单位面积内的电晶体密度,业者提出「More Moore」、「More than Moore」、「Beyond CMOS」三大构想(注),所采取的解决方案主要有3个方向:

持续制程微缩(牵动Patterning、BEOL、FEOL的演进);

采用3D化的电晶体结构(牵动FEOL、Memory的演进);

采用先进封装技术(牵动Advanced Packaging);

制程微缩及3D化的电晶体结构,使得原先采用的材料及设备难以符合先进制程需求,业者为求制程顺利演进不得不考虑采用其他材料,而先进封装技术则对晶片薄化、晶片贴合及构装材料带来新的需求,从图中可以看出,不论是哪一项解决方案,半导体材料都是技术演进顺利与否的关键。

20170918bandaoticail2 图:2017年制程技术及材料发展的五大趋势

注:More Moore(深度尔雨):沿着摩尔定律的道路继续往前推进,仍是在单位面积之下塞进更多的电晶体,其CMOS架构不变,设备、材料的发展都是为了延续摩尔定律。

More than Moore(超越摩尔):侧重功能的多样化,晶片系统性能的提升不再靠单纯的电晶体尺寸的微缩,而是偏向电路设计及系统算法优化;此外集成度的提高不再单纯的只想将更多模块放到同一块晶片上,而是可以靠封装技术来实现集成。

Beyond CMOS(超越CMOS):简单来说就是考虑采用CMOS架构以外的下世代器件。

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