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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

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 [1],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著转变。 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,正是产业推出新世代解方的背景,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(二甲基亚砜)等溶剂,受到RAEACH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,供应链韧性与响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响应客户问题、客制化与稳定交付,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,已成为合作伙伴选择的重要考量。


在新世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。


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图一:LCY Advanced Formulations精准去除材料残存,并完整保留原结构。

 

第二,安全作与环境友善; 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、可室温作的低挥发性材料,以降低作风险。 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势。


第四,也是我们认为最重要的一点,即是在地供应与客制化能力; 随着 AI 驱动的扩产压力,产业愈加重视材料在地供应与即时调整能力。 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。


[1] SEMI《SEMI 报告:2025 年第一季半导体呈现典型季节性,惟关税不确定性恐带来非典型变化