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臺積電先進封測廠計劃確定,將聚焦幾大技術

章鷹觀察 ? 來源:半導體產業觀察 ? 作者:半導體產業觀察 ? 2018-10-06 06:19 ? 次閱讀

(本文綜合聯合報和Digtimes, 本文作為轉載分享)
臺積電將在苗栗縣竹南鎮建造先進封測廠引起關注及好奇真實性,縣府昨天出示公文強調非常明確會設廠,臺積電預估投資3千億元設廠,最快1年半完工,可提供超過2500個工作機會。

臺積電于2012年以新臺幣32億元標購竹南科學園區用地,早期原本規劃興建18吋晶圓廠,后因應國際市場情勢,設廠計劃延緩轉朝先進封測廠,以高端制程技術及封裝測試服務,提高國際競爭優勢。

縣長徐耀昌、工商發展處長黃智群及縣工業會理事長余增國昨天召開招商成果說明會,徐耀昌說,104年2月成立招商服務馬上辦中心以來已招商225家,招商金額7630億元,增加2萬個工作機會。

余增國說,明年是招商好機會,美國對大陸加征25%的高關稅,可能促成臺商回流及大陸廠商來臺投資,最近很多企業詢問苗栗投資條件與優惠,如有意愿到苗栗投資,工業會樂于穿針引線配合縣府促成。

備受關注的臺積電竹南先進封測廠建廠計劃,黃智群說,臺積電9月5日已依開發行為環境影響評估作業準則規定將開發資訊公告資料發文給縣府等單位,預告啟動開發行為,設廠非常明確。

黃智群說,臺積電委托成功大學等辦理環評作業的健康風險評估,需衛福部提供相關資料,縣府9月28日已函請衛福部協助,竹南先進封測廠基地位于竹南科周邊特定區(大埔)右側,占地14.3公頃。

他表示,臺積電建造先進封測廠,從事更精密的半導體元件檢測,需有高端的技術人員,看好竹南、頭份專業人才多,在此設廠有信心,預估投資3千億元。

另外,力晶科技將在銅鑼科擴廠,建造2座12吋晶圓廠,預計2022年投產,可提供超過2700個工作機會,黃智群說,臺積電在半導體產業舉足輕重,加上力晶、京元等大廠,未來苗栗會成半導體群聚中心。

竹南新廠鎖定次代先進封裝SoICs、WoW、CoW等

全球晶圓代工龍頭臺積電次代先進封裝布局可望再進一步,持續替摩爾定律延壽。日前苗栗縣政府已經表示,臺積電竹南之先進封測廠建廠計劃已經展開環評,而熟悉半導體先進封裝業者表示,臺積電近期陸續研發并推動植基于2.5D/3D IC封裝制程延伸之新技術,更講究「彈性」與「異質集成」,更往類似于系統級封裝(SiP)概念靠攏。

臺積電所提出的系統級集成芯片(System-On-Integrated-Chips)技術,將配合WoW(Wafer-on-Wafer)與CoW(Chip-on-wafer)制程,替芯片業者提供更能夠容許各種設計組合的服務,特別能夠結合高帶寬存儲器(HBM)。供應鏈更傳出,近期大陸華為旗下海思列入首波合作業者,竹南先進封裝新廠未來可望提供產能支持,臺積電發言體系則不對特定產品與客戶做出公開評論。

臺積電日前已經一口氣發表多項先進封裝技術,包括SoICs、WoW等。供應鏈傳出,已經站穩智能手機品牌前段班、同時對于采用最新技術不落人后的大陸華為,旗下IC設計海思持續爭取采用臺積電先進晶圓制造、先進封裝制程,率先導入WoW封裝、結合HBM的高階芯片,該芯片以晶圓堆疊方式封裝,也援用了植基于2.5D IC的TSV(矽穿孔)概念。由于華為可望帶來未來的廣大出海口量能,加上結合高效運算、人工智能的集成型芯片發展是全球趨勢,竹南新廠的設立相當有可能讓臺積電有更強大的產能支持。不過,臺積電等相關業者并不對市場傳言、特定產品與進度做出評論。

事實上,熟悉臺積電先進封裝人士表示,臺積電所提出的SoICs概念,根植于臺積電先前發展從wafer端延伸的2.5D/3D IC封裝制程CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)與后期發表的WoW封裝,SoICs特別又倚重于CoW(Chip-On-Wafer)設計,主要希望能夠透過10納米或以下先進制程領域的導線技術,連結兩顆一樣晶粒尺寸(Die size)的裸芯片,如此一來,對于芯片業者來說,采用的矽智財(IP)都已經認證過一輪,生產上可以更成熟,良率也更提升,也可以導入存儲器應用。

當然,臺積電已經在晶圓制造端具有9成以上的高良率,但封裝部分的挑戰,就在于兩邊連結后,良率相對將下滑至81%左右,然而這卻是現行或是未來系統單芯片(SoC)必須集成進更多功能,在微縮上難度越來越高,亦即物理極限漸漸來到下,可以用先進封裝方式替摩爾定律延壽的重大技術進展。

而市場也傳出,臺積電內部有意持續擴充先進封裝戰力,竹南廠相當有機會成為新的先進封測基地之一,目前臺積電先進封裝如InFO、CoWoS多在龍潭廠,專業晶圓測試( CP)則聚集在7廠,目前臺積電先進封測廠分布于竹科、中科、南科、龍潭等地。

臺積電持續強化從晶圓端(Wafer-Level)延伸的先進封裝布局。熟悉IC封測業者表示,就以奪下NVIDIA、AMD、Google等龍頭大廠高階人工智能(AI)、高效運算(HPC)芯片的CoWoS封裝制程來說,據估計,臺積電CoWoS月產能已經從以往的70K擴充到200K(20萬片),這已經幾乎比幾大委外封測代工(OSAT)業者的總和還來的高,估計日月光投控旗下日月光半導體2.5D/3D IC封裝月產能約2萬~3萬片、矽品約10萬~12萬片,艾克爾(Amkor)韓國廠也僅約2萬~3萬片水平。

半導體相關業者表示,在先進封裝領域,臺積電的腳步確實走的相當快速與前瞻,而盡管CoWoS鎖定量少質精的極高階芯片,從2.5D技術延伸的InFO(集成型晶圓級扇出封裝),則早已經因為幫助臺積電穩固蘋果(Apple)AP訂單而聲名大噪。

展望后市,臺積電以先進晶圓制造制程綁定先進封裝,主打鉆石級客戶的集成服務力道將持續加強,如12/10/7納米芯片綁定CoWoS或InFO封裝拿下美系龍頭業者訂單的前例,也因此一線芯片大廠極高階芯片產品領域,臺積電對于臺系其它OSAT業者接單上確實有一定程度的擠壓。不過,換個角度來看,臺積電作為領頭羊角色,又回過頭來進一步帶動全球半導體業先進封裝技術持續演進,中長期觀察,仍對于整體***半導體產業有著正面推力。

按照過往的集成電路分工,臺積電生產出來的芯片,會給其合作伙伴OSAT廠進行封測操作,但現在他們自己涉足這個領域了,對OSAT來說,在某種程度上,是一種打擊。

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