先进封装:薄膜沉积设备的新蓝海

随着 Chiplet 技术的兴起,先进封装(如 CoWoS、Fan-Out)成为半导体产业的新增长极。薄膜沉积设备在再分布层(RDL)、微凸块(Microbump)和钝化层制备中发挥着关键作用。

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RDL 是 Chiplet 互连的核心,需在硅基板上沉积多层金属和介电薄膜。PVD 设备通过磁控溅射技术实现铜、铝等金属的纳米级沉积,薄膜厚度均匀性误差需控制在 ±1% 以内。迈为股份的 PVD 设备支持 Fan-Out 封装中的 RDL 沉积,2024 年新签订单达 2 亿元,预计 2025 年将增至 8 亿元。

微凸块(如 Cu、SnAg)的沉积需兼顾精度和产能。电镀工艺结合 PVD 种子层(Seed Layer)成为主流方案, PVD 设备可沉积 5nm 厚的铜种子层,粗糙度<0.5nm,支持微凸块高度控制在 5-50μm。2023 年全球先进封装薄膜沉积设备市场规模达 45 亿美元,预计 2028 年将突破 100 亿美元。

钝化层(如 SiNx、Al₂O₃)用于保护芯片表面,防止氧化和机械损伤。ALD 设备通过原子层沉积实现纳米级钝化层制备,厚度均匀性误差<±3%,已应用于台积电的 3D Fabric 封装技术。ALD 设备在钝化层沉积中表现优异,2024 年出货量预计突破 1000 个反应腔,支持 2.5D/3D 集成芯片量产。

混合键合(Hybrid Bonding)技术的兴起对薄膜沉积设备提出更高要求。该工艺需在铜 / 铜或铜 / 介质表面实现原子级键合,ALD 设备用于表面钝化和键合层沉积,套准精度需达到亚微米级。根据 Yole 预测,2028 年全球混合键合设备市场规模将达 15 亿美元,薄膜沉积设备占比超过 40%。

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