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隐形的竞争:配方洗剂如何成为半导体供应链的枢纽

  • 李映萱台北

LCY Advanced Formulations精准去除材料残存,并完整保留原结构。李长荣化工
LCY Advanced Formulations精准去除材料残存,并完整保留原结构。李长荣化工

生成式AI与高效能运算的快速崛起,正推动全球半导体产业进入前所未有的扩产竞赛。大型晶圆代工厂、整合元件制造商与先进封装服务供应商,纷纷投入数百亿美元资本支出,以强化CoWoS、FOPLP与3D IC等异质整合技术。这些技术不仅是延续摩尔定律的必经之路,更是支撑AI与HPC所需算力的基石。

随着先进封装快速演进,产业游戏规则随之翻转。异质整合架构的导入,每一个微小的制程细节都可能被放大,影响最终的良率与产品竞争力。在这样的格局下,湿式化学品的角色发生了显着转变。

过去被定位为「后端耗材」的清洗配方,如今已成为决定先进制程、封装稳定性与供应链竞争力的核心要素。这样的转变,正是产业推出新时代解方的背景,例如半导体制程湿式配方LCY Advanced Formulations,即是芯片制程技术节点往下发展而开发的代表性配方之一。

在先进封装中,良率挑战的复杂度更甚以往,举例来说,若临时键合胶的残留物未被完全去除,极可能造成导通电阻失效或电性异常。一旦发生,即代表不可逆的良率损失,并导致巨大的成本负担。这也意味着,即使是微小残留,也足以成为晶圆厂与封测代工不可忽视的痛点。

此外,随着全球市场对环境、健康与安全议题的关注提升,过去广泛使用的NMP(N-甲基吡咯烷酮)、TMAH(四甲基氢氧化铵)、DMSO(二甲基亚碸)等溶剂,受到REACH与RoHS等国际法规的严格限制,迫使产业转向寻求更安全且具合规性的替代方案。

再者,除了技术与环保压力,供应链韧性与回应速度也成为半导体产业的新挑战。半导体产业过往高度仰赖来自日本与美国的先进材料,晶圆厂与封测厂必须确保材料能够快速回应客户问题、定制化与稳定交付,确保供应链稳定性。因此,具备在地生产与灵活调整能力的湿式配方,已成为合作夥伴选择的重要考量。

在新时代制程的高精度需求下,优质湿式化学品需同时满足四大要件:第一,卓越的清洗效能;产业要求配方具备高选择性,能精准去除特定材料残留,例如Polysiloxane、PMMA、PET、Epoxy、Polyimide 等,同时避免损害其他结构。

以Bump去除为例,铜与钛的选择性比值可达3000:1;LCY Advanced Formulations在10秒内能完全去除铜层,而在5分钟内,钛层仅有5纳米的厚度损耗。这样的高精度确保制程稳定,同时提升产能利用率。

第二,安全操作与环境友善;随着环境与作业安全成为基本门槛,市场已逐步淘汰高风险溶剂,转向具高闪火点、低 VOC、可室温操作的低挥发性材料,以降低操作风险。另有水溶性光阻去除剂,可与现有废水处理系统兼容,成为改善厂区工作环境的重要方案。

第三,符合全球永续规范;在 ESG 与国际法规推动下,能循环使用多次、并取代 NMP、TMAH、DMSO 的环保配方,逐渐获得广泛采用。这不仅能降低排放风险,也能协助企业在供应链审查与国际投资评比中保持优。

第四,也是我们认为最重要的一点,即是在地供应与定制化能力;随着 AI 驱动的扩产压力,产业愈加重视材料在地供应与实时调整能力。能依据不同制程节点与架构需求,快速调整的配方,以及与客户共同开发的合作模式,不仅缩短导入时程,也提升整体供应链韧性。

湿式化学品正经历结构性转变。它不再只是「去除污染物的耗材」,而是被视为良率的「守门员」与产能稳定的枢纽。随着先进封装技术持续推进,良率竞争已从设计与设备,逐步转向以材料为主导的新阶段。
在这场「隐形的竞争」中,清洗材料虽隐身于制程环节,实际却是左右晶圆厂与封装测试厂能否维持产能与良率的核心要角。

随着AI与HPC需求不断攀升,湿式配方市场快速成长,并逐渐成为先进封装投资与创新的新蓝海。未来的半导体产业,将不仅比拼节点先进与否,更比拼谁能在这些「隐形材料」上取得优势。

在全球供应链面临地缘政治、环境法规与成本压力的背景下,唯有在材料创新、永续表现与供应链韧性上具备领先的厂商,才能在这场无声却激烈的竞争中脱颖而出。