7月12-13日，以“共筑先進封裝新生態(tài)，引領路徑創(chuàng)新大發(fā)展”為主題的第十六屆集成電路封測產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展論壇（CIPA 2024）在蘇州舉行。同期，分論壇半導體設備與材料專題對接會成功召開，論壇邀請了行業(yè)專家與代表性企業(yè)，探討設備創(chuàng)新、材料研發(fā)及應用趨勢，其中，北方華創(chuàng)、盛美半導體、華海清科、雷博微電子、德邦科技、飛潮新材、潤瑪股份、北京中電科等企業(yè)代表均蒞臨現(xiàn)場，并發(fā)表了相關主題報告演講。

論壇開始，北方華創(chuàng)刻蝕事業(yè)部先進封裝工藝經(jīng)理呂超首先發(fā)表了《先進封裝關鍵工藝及成套設備解決方案》的主題演講，他表示，在ChatGPT席卷全球之后，各種各樣大模型如雨后春筍般涌出，例如百度文心一言、阿里通義、科大訊飛的“星火”等，這些大模型的需求對于算力需求是非常廣泛的，算力在此模型和訓練運營中是核心基礎。因此，GPU、光芯片、Chiplet等支撐AI算力的基礎技術需求不斷提升，這將帶動整個半導體芯片的發(fā)展。而算力芯片的需求給先進封裝帶來了哪些影響？呂超提到兩個方面，第一，單顆芯片本身延續(xù)“摩爾定律”，延續(xù)先進制程節(jié)點的發(fā)展，往晶體管尺寸微縮方向發(fā)展。第二，通過先進封裝將不同芯片通過3D、2D、5D堆疊的方式進行高密度互連，從而實現(xiàn)系統(tǒng)級芯片性能的提升。

呂超指出，在先進封裝2.5D、3D TSV先進封裝技術里面，會發(fā)現(xiàn)互連密度會越來越高，同時功耗也在進一步降低。這里面封裝互連的技術會從傳統(tǒng)Wire Bond到Bump to PCB，再Microbumps再到現(xiàn)在2.5D、3D TSV，以及后面的鍵合技術，它的互連密度越來越高。這里面TSV技術互連密度相對較高，未來通過TSV以及鍵合技術可以實現(xiàn)多種不同功能芯片堆疊互連。

針對于TSV技術和背面露銅技術，呂超介紹到，在TSV技術方面，公司PSE V300 DI進行TSV刻蝕，可以實現(xiàn)不同的生寬比條件下，從10：1到18：1的高生寬比TSV刻蝕的形貌較優(yōu)。背面露銅（Cu）技術方面，Cu工藝有兩種，一個是BVR，一個是BFR工藝，BVR工藝是在刻蝕之前，銅柱是埋在硅里面的，所以它的選擇比會比較高，對于銅污染的控制會比較好；BFR工藝是CNP將銅柱給露出來，所以BFR工藝刻蝕的時候是見銅的，所以這個區(qū)域內的銅污染一定要能夠控制。公司BFR露銅工藝的HP 300DI，解決了由于見Cu對于Wafer當中的缺陷，同時具備的三維立體桶結構能夠容忍空間里面的銅污染。

目前北方華創(chuàng)引入了業(yè)內先進的IPD研發(fā)流程架構，研發(fā)流程效率較高，實現(xiàn)了服務于六大產(chǎn)品的平臺，包括刻蝕、PVD、CVD、ALD、Furnace，以及WET等等。針對先進封裝領域，公司提供了20余種裝備，包括Furnace、PVD、刻蝕、清洗等等，基本上涵蓋了整個先進封裝，包括2D、5D、3D TSV等都提供了相應解決方案。

銦泰公司高級技術經(jīng)理胡彥杰帶來《半導體封裝一級互連低溫焊料探索與發(fā)現(xiàn)》主題演講，主要針對目前相對成熟的低溫焊料和工藝、項目背景和低溫焊料驅動力等內容進行了講解。胡彥杰提到，成熟的低溫焊料工藝列為幾個部分，第一類是低溫合金焊料，金屬焊料熔點從低到高這里列出幾個，包括銦錫、鉍錫、鉍錫銀、銦銀、銦鎵、純銦、錫銦銀。第二類大的低溫材料類似于導電膠，主要是環(huán)氧基混合金屬粉使用，主要問題是導熱導電性一般弱于合金焊料。第三類是銀、銅燒結材料和瞬態(tài)液相材料，這類材料導熱導電性非常好，但是成本比較高，很少用作封裝一級互連，目前主要用于高功率半導體或功率模塊應用。第四類是低溫銅-銅直接鍵合，這類應用一般用在<10um小間距，但問題是工藝復雜、材料兼容、投資也比較高，鍵合強度稍微比較低。目前來說，可以用在封裝一級互連的低溫焊料首先就是錫鉍基合金材料。

胡彥杰提到關于錫鉍基，將會用低溫焊料來說明，這是因為它處于普通無鉛焊料和低溫中間，叫MTS（中溫焊料）。在WLP256元件測試時，在不同回流條件下，各項特征指標均優(yōu)于SAC305。在210度條件下是最佳的，在這個回流條件下，它“剛剛形成”比較均勻的焊點形態(tài)。此外，在200度可以觀察到混合焊點形態(tài)，比如210度以上全部都是很均勻的焊點狀態(tài)，MTS和SAC在TCT測試后失效模式比較接近。最后我們發(fā)現(xiàn)銦、銀可能參與了界面金屬的形成，這可能就是焊點性能提升的一個原因，更多的相關研究還在進一步調查中。

盛美半導體股份有限公司工藝副總裁賈照偉發(fā)表了《國產(chǎn)化高端集成電路濕法裝備的挑戰(zhàn)和機遇》主題演講，主要圍繞先進封裝領域的濕法設備進行講述。他提到，目前CoWos技術正火熱，里面涉及到的互連技術以及搭配著一些清晰的濕法技術帶來了很多高的要求，并介紹了在設備開發(fā)過程中遇到的一些痛點，包括硬件/Wafer、工藝、chiplet等方面。

賈照偉表示，先進封裝越來越先進，其中關鍵的設備用到了前道大馬士革電鍍機，針對前道14納米、7納米的均在客戶端，目前都在量產(chǎn)，同時還有3D TSV即高生化米的4:1，包括AP也都在量產(chǎn)。其中3D系列，一個是HBM里面的，還有一個是intoerposer 2.5D，目前客戶端有很多機臺在用，大于10臺都在量產(chǎn)。而AP系列除了TSV和intoerposer以外，還有很多常規(guī)的Mega Pillar，Micro bump，最大的配置公司可以到20個電鍍腔，4個閾值4個清洗，均勻性也是可以達到業(yè)內主流電鍍機的一個水平，目前裝機量也基本上超過50臺。

華海清科股份有限公司磨劃裝備事業(yè)部總經(jīng)理劉遠航帶來的題目是《面向先進封裝的晶圓減薄裝備及工藝解決方案》，講述了先進封裝減薄技術應用領域與發(fā)展趨勢、以及公司晶圓減薄產(chǎn)品發(fā)展歷程等內容，他認為，“摩爾定律”逐漸接近極限，相關設計和制造的迭代速度都逐漸放緩，芯片設計制造面臨挑戰(zhàn)急劇增加?，F(xiàn)在通過減薄技術可以實現(xiàn)多層晶圓堆疊，成為“后摩爾定律”時代晶圓芯片制造技術的主流發(fā)展方向。通過多層堆疊可以實現(xiàn)有限面積內功耗更小、體積更小、器件密度更高，以及運算速度更快。

劉遠航表示，先進封裝技術可以說是引領下一個芯片制造技術時代的迭代升級，成為行業(yè)發(fā)展的新方向。通過減薄實現(xiàn)多層晶圓的堆疊，在算力提升、帶寬提升等方面都能夠起到更好的作用。目前幾家國際大廠都推出了自己先進封裝技術方案，不管是EMIB、CoWos、SoIC，還是X-Cube，其實先進封裝肯定是未來的主流發(fā)展方向。全球先進封裝的規(guī)模有望從2022年的429億美金，增長到2028年的786億美金。

劉遠航介紹稱，華海清科主業(yè)為CMP，近兩年公司逐漸圍繞先進封裝磨、拋減薄設備推向客戶端。公司推出了減薄拋光一體機（GP300系列型號），與現(xiàn)在國際上對標競品完全不同，包括兩Zone，三個Chuck table的超精密磨削單元，也集成了華海清科先進CMP工藝單元，以及水平模式的后清洗。這樣減薄實現(xiàn)快速砂輪打磨和材料的去除，再經(jīng)過CMP實現(xiàn)相應的表面質量以及損傷的去除，最終實現(xiàn)高潔凈度、高平坦度，以及高效的減薄加工。GP300集成了多分區(qū)拋光單元之后，能夠對晶圓TTV實現(xiàn)前置和后置比混控制，能夠不斷突破減薄對TTV控制能力極限，使壓力控制更加靈活。

劉遠航透露，截至目前，公司有超過500臺的CMP機臺，覆蓋幾乎國內所有8/12寸產(chǎn)線。2023年出貨CMP12寸150臺，國內新增市場公司已經(jīng)占到50%以上，橫向去看就是減薄、離子注入、濕法設備，公司也在橫向并行拓展。

江蘇雷博微電子設備有限公司高級工藝經(jīng)理王良棟發(fā)表了《補齊bumping設備國產(chǎn)化的最后一塊短板——晶圓級甲酸回流機》主題演講，主要講解了先進封裝的崛起、無助焊劑甲酸回流、旋轉式甲酸回流機、單腔式甲酸回流機等部分內容。他指出，先進封裝采用先進設計思路和集成工藝，對芯片技術封裝級重構，能有效提高系統(tǒng)能量密度，主要分為導倒裝焊（Flip Chip）、晶圓級封裝（WLP）、2.5D封裝和3D封裝。先進封裝包含四個要素分別是RDL、TSV、Bump、Wafer。其中RDL起到水平方向的互連；TSV起到垂直方向的互連；Bump起到硬力緩沖和互連；Wafer作為集成電路的載體以及RDL和TSV的介質和載體。

王良棟稱，公司旋轉式甲酸回流機有三種加熱方式，第一種熱傳導，當晶圓直接與熱板進行貼合的時候就是熱傳導，這個時候就提供非常快速的升溫；第二種熱對流，晶圓和熱板是非接觸的，這樣就起到降低升溫速率的作用；第三種晶圓貼合在熱板一段時間之后溫度得到穩(wěn)定，這個時候就起到保溫的作用。通過這三種不同加熱方式組合，就可以調節(jié)出想要任意一種回流溫度曲線。

王良棟強調對于先進封裝bumping產(chǎn)線來說，幾乎所有設備都已經(jīng)做到國產(chǎn)化，除了最后回流工序設備，目前還是以進口為主，公司經(jīng)過多年的研發(fā)，目前已經(jīng)成功在頭部封裝廠實現(xiàn)晶圓級甲酸回流機量產(chǎn)。

飛潮（上海）新材料股份有限公司技術支持經(jīng)理李楹軒發(fā)言主題為《含硅廢水資源化利用及過濾分離解決方案》，傳統(tǒng)行業(yè)半導體廢水種類非常多，像酸堿廢水、含硅、含氟、含銨類、有機類、重金屬等等這些廢水如何回收利用，他指出，傳統(tǒng)方案大多是直接把廢水添加絮凝劑，添加酸堿PH調整，經(jīng)過沉降。沉降以后的固體廢物經(jīng)過板框壓濾，然后把板框壓濾廢物收集起來，打包給外面做固廢處理。經(jīng)過一系列研究發(fā)現(xiàn)，含硅廢水，尤其是像減薄、切割、研磨一系列廢水有一個特點，里面含硅純度比較高。除了硅的雜質之外，其他的化學成分比較簡單單一，可以回收的經(jīng)濟價值非常高。

飛潮新材成立于2003年，致力于過濾新材料技術研發(fā)，主要涵蓋三大業(yè)務（過濾分離先進材料、高端過濾分離設備與元件、工藝流體凈化解決方案），旨在構建全生命周期服務的一種模式，公司涵蓋上海和無錫兩大工廠。李楹軒表示，通過公司的純物理SF-Dycera系統(tǒng)，組合一套純物理系統(tǒng)完全可以實現(xiàn)過濾需求，就沒有凝絮劑、酸堿PH等其他化學成分添加。回收處理的水完全滿足UF水的需求，可以直接進UF系統(tǒng)。SF-Dycera系統(tǒng)實現(xiàn)了在線固向濾餅脫出以及濾餅的收集，就是我們完全不需要人工參與，也不需要添加凝絮劑，沒有任何添加。并介紹，SF-Dycera系統(tǒng)的特點，包括可回用的母液（進來的水和出去的水）>90%，以及一部分硅粉回收率>99%，固廢含量降低30%，甚至可以說是降低到為0，整個設備回收周期小于18個月。

東莞德邦翌驊材料有限公司協(xié)理沈雙雙帶來了《固晶材料的應用，前景與未來》主題演講，德邦科技是致力于做各種粘接劑公司，到目前為止，國內有6個生產(chǎn)基地。產(chǎn)品粘結劑種類非常廣，主要集中在集成電路、智能終端、新能源、高端裝備，當然還有一些其他的特殊材料，比如導電、導熱、膠膜（劃片端）。隨著市場的需求，除了在東莞工廠，新的昆山工廠也有一條DAF產(chǎn)線。

沈雙雙表示，目前固晶膠水在國產(chǎn)化占比還是相對比較高的，但是DAF國產(chǎn)基本上等于0。隨著市場的需求以及市場的競爭，公司陸續(xù)推出包括首家低銀技術、替代銀技術、DAF技術和CDAF技術等。其客戶群包括中國大陸前三大長電科技、通富微電、華電以及臺灣的矽品跟日月光等。

江陰潤瑪電子材料股份有限公司研發(fā)總監(jiān)何珂發(fā)表了《先進封測領域濕電子化學品發(fā)展趨勢》主題演講，他表示，隨著集成電路半導體不斷發(fā)展，濕電子化學品需求在不斷增長。根據(jù)數(shù)據(jù)，2020年全球集成電路濕化學品市場規(guī)模52.3億美元，同比增長6.13%，2021年也大幅度增長。據(jù)中國電子材料行業(yè)協(xié)會推算，2021年會達到61.7億，同比增幅18%，預計2025年將會進一步增加到75.5億美元。

濕電子化學品又稱工藝化學品，是微電子、光電子濕法工藝用的，包括濕法刻蝕、去膠、清洗制程中使用的各種液體化工材料，廣泛應用于芯片、顯示面板、太陽能電池、LED等元器件微加工的清洗、光刻、顯影、蝕刻、摻雜等工藝環(huán)節(jié)配套使用的。從晶圓制造與封裝測試的應用特征來看，何珂指出，前道工序對化學品的側重點在于其純度和精度的要求，后道封裝則注重于功能型產(chǎn)品要求。先進封裝根據(jù)其特色工藝需求會用到特種的蝕刻液，比如說鋁、銅、鈦鎢、金等各類金屬蝕刻液，其對于濕電子化學品的功能型要求提出更高的挑戰(zhàn)。

何珂介紹到，潤瑪股份于2002年成立，主要做濕電子化學品，其全資子公司中德電子材料目前在2018年正式生產(chǎn)許可，公司產(chǎn)品主要做濕電子化學品，主要分為三塊，光刻膠剝離及配套材料、高性能蝕刻液（氮化硅、碳化硅，包括金屬類封裝應用導體材料蝕刻液）、通用濕電子化學品（像氫氟酸、硝酸、氨水、雙氧水、異丙醇、NMP等濕電子化學品）。

目前，先進封裝進入到“后摩爾定律”時代，先進封裝與傳統(tǒng)封裝最大的區(qū)別在于，芯片與外部連接方式，新的先進封裝技術包括凸塊（Bump形式）、倒裝（Flip Chip）、Wafer level package、TSV技術等。而關于如何把芯片做得更小、做得更薄以及封得更薄仍是是業(yè)界十分關心的重點問題。

北京中電科電子裝備有限公司市場總監(jiān)冷生輝在《面向先進封裝的磨劃整體解決方案》演講中，主要講解了先進封裝發(fā)展趨勢、面臨的挑戰(zhàn)以及磨劃整體解決方案等內容，他指出，最為常規(guī)減薄解決方式分為兩種，一種叫做ln-feed，一種叫做Creep feed。ln-feed的減薄方式是其軸向下進行軸向進給，晶圓和承載臺進行旋轉，在進行進給的時候進行減薄的過程。Creep-feed主要就是晶圓橫向進給，主軸總向進給進行減薄，最主流的還是ln-feed形式。另外的兩種特殊工藝減薄技術：一種是TALKO，進行局部減薄，以應對IGBT對于薄化的需求，用這種技術可以解決后道一些搬送，還有退回來加熱的工藝。另外就是載板磨削技術，通過臨時鍵合將上層的材料進行減薄。

冷生輝進一步指出，基于四種減薄技術，提出了一種晶圓背面減薄方案，即雙軸背面減薄設備。該產(chǎn)品能滿足8寸和12英寸晶圓自動減薄，通過Z1精磨和Z2粗磨，加上清洗實現(xiàn)全自動化加工方式。它能夠將晶圓減薄到80微米左右，這是面臨的挑戰(zhàn)。能夠達到的TTV，大概在1.5個微米以內，粗糙度要看客戶的選擇。同時，還有針對先進封裝超薄晶圓減薄的方案-lnline設備，于背面減薄多出了一個Z3軸，搭配著后面四貼膜一體機，可以實現(xiàn)晶圓達到50微米以下的減薄。