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美商盛美半导体推面板级先进封装设备 创新技术成半导体展关注焦点

  • 尤嘉禾台北

「盛美半导体正持续精进Ultra ECP ap-p,相信未来可以做到传统300mm硅片的电镀水准,让半导体客户可以从晶圆CoWoS无缝接轨到面板CoPoS封装,」王晖博士语带肯定的说。盛美半导体
「盛美半导体正持续精进Ultra ECP ap-p,相信未来可以做到传统300mm硅片的电镀水准,让半导体客户可以从晶圆CoWoS无缝接轨到面板CoPoS封装,」王晖博士语带肯定的说。盛美半导体

扇出型面板级封装(Fan-Out Panel Level Packaging;FOPLP)已成为当前最受瞩目的先进封装技术,在本周登场的「SEMICON Taiwan 2025国际半导体展」上,亦能看到众多与FOPLP相关的技术讨论与解决方案。

其中,盛美半导体全新发布的面板级先进封装电镀设备,采用自主研发的全球独家水平式多阳极电镀技术,不仅能有效控制台四角落电场分布的均匀性,还能大幅减少不同电镀腔之间的交叉污染,大幅提升制程良率与可靠度。凭藉这项创新突破,盛美半导体一举拿下美国3D InCites协会技术创新奖,成为展场最亮眼的焦点之一。

盛美Ultra ECP ap-p面板级先进封装电镀设备。盛美半导体

盛美Ultra ECP ap-p面板级先进封装电镀设备。盛美半导体

从单一产品到平台化  盛美半导体以技术创新推动营运成长

1998年于美国矽谷创立的盛美半导体,成军初期就专注于半导体设备的研发与生产,随着业务持续成长,于2005年在上海设立子公司,2017年于韩国成立据点,目前在美国、中国与韩国三地均设有研发与制造中心,全球员工人数约2,300人,累积申请专利件数达 1,699 件。

在盛美半导体的发展历程中,有几个重大里程碑,2009 年第一台单片清洗设备成功进入SK海力士半导体公司,之后陆续获得华虹集团、中芯国际、长江存储等大厂的订单。2017年,美国母公司于纳斯达克(NASDAQ)上市,并持续推出包括电镀、Tahoe平台等多项创新设备。2021年,上海子公司亦登上上海证券交易所科创板(STAR Market),成为当前全球唯一一家在中美两地同步上市的半导体设备公司。

目前,盛美半导体2024年全球营收达55.6亿人民币,2025年预计将再成长 25%、来到70亿人民币,正全力朝着2030年前达成营收200亿人民币(约 30亿美元)的目标加速前进。

盛美半导体董事长王晖博士表示,为了实现此一目标,盛美半导体近年来持续加大研发投入,先后推出PECVD设备、Track设备、面板级先进封装设备等新产品,展现持续创新的能量与全球布局的企图心。

王晖博士进一步说明,盛美半导体的产品布局已经从单一产品走向平台化,形成完整的解决方案。例如,先进晶圆级封装湿法设备涵盖清洗机、涂胶机、显影机、电镀机、无应力抛光机、去胶机及湿法蚀刻机7大类,是业界湿法设备涵盖面向最完整的公司,可以一站式满足半导体封装客户需求。

抢进面板级封装市场  3大产品满足客户需求

瞄准扇出型面板级封装的发展趋势,盛美半导体近年来亦积极投入相关设备的研发。「面板级封装将是未来成长速度最快的先进封装技术,」王晖博士认为,随着人工智能与高效能运算的市场需求成长,先进封装的重要性也与日俱增,而面板在使用率或有效面积上皆优于传统硅片,不仅能有效降低成本,还可提高AI 芯片的产能与设计灵活性,加速新一代运算芯片的量产落地。

「若以600×600mm面板与300mm传统硅片进行比较,面板的有效面积是硅片的5.7倍,而总体成本预计可降低66%。」王晖博士补充指出。

目前,盛美半导体共推出3款应用于扇出型面板级封装领域的设备,分别是面板级先进封装电镀设备Ultra ECP ap-p、面板级先进封装负压清洗设备Ultra C vac-p及面板级先进封装边缘湿法蚀刻设备Ultra C bev-p。

其中,面板级先进封装水准电镀设备Ultra ECP ap-p可以确保整体电镀过程中膜厚之均匀分布,同时大幅降低各种电镀液间可能发生之交互污染风险。

而面板级先进封装负压清洗设备Ultra C vac-p则运用负压技术,让清洗液可以渗透到极窄的缝隙中,快速将残留在GPU或高带宽存储器(HBM)上的焊接溶剂清洗乾净。至于面板级先进封装边缘湿法蚀刻设备Ultra C bev-p,则运用盛美半导体自行研发的技术,同时对长方形面板的正反两面进行边缘高精度蚀刻处理,进而提升产品可靠性。

水平式多阳极电镀技术  突破面板级先进封装的水准电镀瓶颈

王晖博士进一步说明盛美半导体在Ultra ECP ap-p上的技术突破。早期在200mm硅片的先进封装,市场普遍采用垂直电镀方式,而当硅片尺寸由200mm升级至300mm时,则转向水准电镀方式,透过水准旋转机制来控制膜厚的均匀性。然而,在进入面板阶段时,因为方电场无法随着面板水准旋转,业界又回到传统垂直电镀模式,导致膜厚均匀性难以控制,。

为解决此一瓶颈,盛美半导体从几年前就开始研发,突破重重挑战,成功推出Ultra ECP ap-p。该设备采用的水平式多阳极电镀技术,让方电场也能跟着面板同步水准旋转,并透过独立的多阳极控制系统,确保电场分布更加均匀,实现面板级先进封装的水准电镀模式。

值得一提的是,Ultra ECP ap-p的每小时处理片数(WPH)几乎与传统的垂直电镀设备相当,展现出兼顾效率与品质的强大优势。此外,Ultra ECP ap-p搭载的内腔清洗(rinse panel)机制与独立传输设计,可以有效降低不同金属电镀槽之间可能发生的化学交叉污染风险,进一步提升制程可靠性。。

「目前公司正持续精进Ultra ECP ap-p,相信未来可以做到传统300mm硅片的电镀水准,让半导体客户可以从晶圆CoWoS无缝接轨到面板CoPoS封装,」王晖博士语带肯定的说。

王晖博士最后强调,唯有持续不断的良性竞争,才能加快半导体设备产业的技术创新速度,进而带动企业营运成长。因此,盛美半导体未来将持续投入技术研发,并规划进军台湾设立据点,将研发与生产能量带进这片具有创新活力的土地,成为推动台湾半导体产业升级与发展的最佳夥伴。同时,公司也将凭藉这份对技术的坚持与对产业的承诺,为 AI 芯片制造带来更大的贡献,期盼最终能跻身世界前十强,将优秀的技术贡献给全球半导体产业。