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隱形的競爭:配方洗劑如何成為半導體供應鏈的樞紐

生成式 AI 與高效能運算的快速崛起,正推動全球半導體產業進入前所未有的擴產競賽。大型晶圓代工廠、整合元件製造商與先進封裝服務供應商,紛紛投入數百億美元資本支出 [1],以強化 CoWoS、FOPLP與 3D IC 等異質整合技術。這些技術不僅是延續摩爾定律的必經之路,更是支撐 AI 與 HPC 所需算力的基石。


隨著先進封裝快速演進,產業遊戲規則隨之翻轉。異質整合架構的導入,每一個微小的製程細節都可能被放大,影響最終的良率與產品競爭力。在這樣的格局下,濕式化學品的角色發生了顯著轉變。過去被定位為「後端耗材」的清洗配方,如今已成為決定先進製程、封裝穩定性與供應鏈競爭力的核心要素。這樣的轉變,正是產業推出新世代解方的背景,例如半導體製程濕式配方 LCY Advanced Formulations,即是晶片製程技術節點往下發展而開發的代表性配方之一。


在先進封裝中,良率挑戰的複雜度更甚以往,舉例來說,若臨時鍵合膠的殘留物未被完全去除,極可能造成導通電阻失效或電性異常。一旦發生,即代表不可逆的良率損失,並導致巨大的成本負擔。這也意味著,即使是微小殘留,也足以成為晶圓廠與封測代工不可忽視的痛點。此外,隨著全球市場對環境、健康與安全議題的關注提升,過去廣泛使用的 NMP(N-甲基吡咯烷酮)、TMAH(四甲基氫氧化銨)、DMSO(二甲基亞碸)等溶劑,受到 REACH 與 RoHS 等國際法規的嚴格限制,迫使產業轉向尋求更安全且具合規性的替代方案。

再者,除了技術與環保壓力,供應鏈韌性與回應速度也成為半導體產業的新挑戰。半導體產業過往高度仰賴來自日本與美國的先進材料,晶圓廠與封測廠必須確保材料能夠快速回應客戶問題、客製化與穩定交付,確保供應鏈穩定性。因此,具備在地生產與靈活調整能力的濕式配方,已成為合作夥伴選擇的重要考量。


在新世代製程的高精度需求下,優質濕式化學品需同時滿足四大要件:第一,卓越的清洗效能;產業要求配方具備高選擇性,能精準去除特定材料殘留,例如 Polysiloxane、PMMA、PET、Epoxy、Polyimide 等,同時避免損害其他結構。以 Bump 去除為例,銅與鈦的選擇性比值可達 3000:1;LCY Advanced Formulations 在 10 秒內能完全去除銅層,而在 5 分鐘內,鈦層僅有 5 奈米的厚度損耗。這樣的高精度確保製程穩定,同時提升產能利用率。


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圖一:LCY Advanced Formulations精準去除材料殘存,並完整保留原結構。

 

第二,安全操作與環境友善;隨著環境與作業安全成為基本門檻,市場已逐步淘汰高風險溶劑,轉向具高閃火點、低 VOC、可室溫操作的低揮發性材料,以降低操作風險。另有水溶性光阻去除劑,可與現有廢水處理系統相容,成為改善廠區工作環境的重要方案。


第三,符合全球永續規範;在 ESG 與國際法規推動下,能循環使用多次、並取代 NMP、TMAH、DMSO 的環保配方,逐漸獲得廣泛採用。這不僅能降低排放風險,也能協助企業在供應鏈審查與國際投資評比中保持優勢。


第四,也是我們認為最重要的一點,即是在地供應與客製化能力;隨著 AI 驅動的擴產壓力,產業愈加重視材料在地供應與即時調整能力。能依據不同製程節點與架構需求,快速調整的配方,以及與客戶共同開發的合作模式,不僅縮短導入時程,也提升整體供應鏈韌性。

濕式化學品正經歷結構性轉變。它不再只是「去除汙染物的耗材」,而是被視為良率的「守門員」與產能穩定的樞紐。隨著先進封裝技術持續推進,良率競爭已從設計與設備,逐步轉向以材料為主導的新階段。


在這場「隱形的競爭」中,清洗材料雖隱身於製程環節,實際卻是左右晶圓廠與封裝測試廠能否維持產能與良率的核心要角。隨著 AI 與 HPC 需求不斷攀升,濕式配方市場快速成長,並逐漸成為先進封裝投資與創新的新藍海。未來的半導體產業,將不僅比拚節點先進與否,更比拚誰能在這些「隱形材料」上取得優勢。在全球供應鏈面臨地緣政治、環境法規與成本壓力的背景下,唯有在材料創新、永續表現與供應鏈韌性上具備領先的廠商,才能在這場無聲卻激烈的競爭中脫穎而出。


[1] SEMI《SEMI 報告:2025 年第一季半導體呈現典型季節性,惟關稅不確定性恐帶來非典型變化