日本材料廠商尋找半導體三維封裝商機

日產化學將涉足作為半導體材料之一的粘合劑,瞄準在半導體製造過程中相當於最終工序的“後工序”領域。2024年開始量產使晶片垂直堆疊、具備高性能的“三維封裝”用材料。此外,昭和電工也將增產相關產品。後工序是美國英特爾等半導體世界巨頭推動新技術開發的增長領域。預計市場規模到2026年比2021年增長3成,達到5600億日元。日本的原材料企業認為這是商機,相繼擴大業務。

日產化學將開始量產用於三維封裝的粘合劑之一“臨時粘合材料”。這種材料在加工硅晶圓時臨時粘合玻璃基板。除了能承受晶圓研磨和堆疊的粘結力之外,同時具備能在不損傷晶圓的情況下剝離的性能。

目前僅為樣品供貨,但計畫在富山工廠(富山市)建造量產裝置。這是該公司首次涉足面向後工序的業務。面向用於資料中心的圖形處理器(GPU)等需要較高性能的半導體進行銷售。

半導體製造大體上分為在晶圓上刻畫電路的前工序,以及將晶圓切割為晶片,以樹脂加以覆蓋的後工序。在前工序,半導體廠商圍繞通過縮小電路線寬來提升性能的“微細化”技術的開發展開競爭,但性能提高不斷放緩。在所需投資不斷增加的同時,通過多晶片的高效堆疊來提升性能的三維封裝正受到行業的關注。

日產化學涉足前工序用的材料。在用於精準蝕刻電路的“防反射材料”領域,在亞洲掌握7成份額。關於後工序用材料,將以粘合劑為開端增加產品線,到2024年使三維封裝材料的營業收入達到10億日元左右。

此外,涉足化學品銷售的也認為,在三維封裝領域,自身產品的商機將增加。長瀨產業涉足防止晶片脫落的“封裝材料”,已開始研發晶片數量增加也不易產生曲翹的產品。

已進入後工序的昭和電工將投入約100億日元,增產作為印刷布線基板材料的“覆銅層壓板”。昭和電工將在下館事務所(位於茨城縣築西市)和台灣的基地新設定生產裝置,在2025年之前將產能增至目前的2倍。在成為基板的覆銅層壓板上堆疊多層晶片,需要不易發生曲翹的性能。昭和電工的產品不易發生曲翹,但將進一步改良。

昭和電工在作為前工序的電路形成等所需的高純度氣體領域排在世界首位。2020年投資約9600億日元,收購了在後工序具有優勢的日立化成(現為昭和電工材料)。在覆銅層壓板領域排在全球份額首位,還將瞄準屬於增長領域的三維封裝用材料。

住友電木將在中國建設面向封裝材料的樹脂新工廠。投資66億日元,在中國江蘇省建設新工廠,將產能增加3成。計畫2024年度啟動生產,在作為封裝材料最大市場的中國爭取需求。還將研發麵向三維封裝的封裝材料樹脂,為充分密封堆疊起來的晶片而加以改良。

調查公司富士經濟(位於東京中央區)預測稱,封裝材料等後工序使用的半導體材料的世界市場到2026年將達到42億美元,比2021年增長30%。市場規模僅為前工序的10分之1,增長率也基本相同,但在英特爾和台積電(TSMC)等推進三維封裝開發的背景下,新商機備受期待。

台積電6月在日本茨城縣築波市建立了研發基地,將與電子零部件廠商揖斐電、半導體材料廠商JSR和東京應化工業等日本企業合作,推進三維封裝所需的材料和裝置的開發。由於與具有一定成績的企業合作,有可能在新一代產品的量產等方面佔據優勢。

現在的半導體材料以面向前工序為主戰場。為了防止異物進入半導體廠商的清潔車間,材料成分的細緻管理受到考驗。日本材料廠商的周密品質管理獲得高度評價,在三維封裝等後工序領域,有望對市場開拓構成支撐。

同時也存在課題。後工序的市場規模小於前工序,產品單價也低於前工序用材料,目前業務規模很小。需求的預判和先行投資變得重要。半導體業界團體SEMI Japan表示,“在後工序,搶先滿足追求小型化的智慧型手機、重視耐熱性的汽車等最終產品企業的要求的響應能力受到考驗”。

本文來自微信公眾號“日經中文網”(ID:rijingzhongwenwang),作者:臼井優衣,36氪經授權發佈。

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