KLA談5G對(duì)半導(dǎo)體及制造工藝的挑戰(zhàn)

1.  5G發(fā)展會(huì)帶來的影響和好處有哪些？ 5G 的發(fā)展會(huì)為半導(dǎo)體行業(yè)帶來哪些挑戰(zhàn)？

5G，即第五代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為移動(dòng)電話帶來超高速率（數(shù)據(jù)傳輸比 4G LTE 快 100-200 倍），在流媒體應(yīng)用上響應(yīng)更快、延遲更少，并為人工智能 (AI)、虛擬現(xiàn)實(shí) (VR)、混合現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、自動(dòng)駕駛、精密的云應(yīng)用程序服務(wù)、機(jī)器間連接、醫(yī)療保健服務(wù)等領(lǐng)域的發(fā)展鋪平了道路。然而，為了充分實(shí)現(xiàn) 5G 的潛在應(yīng)用場(chǎng)景，我們需要許多其他的組件來支持該全新的基礎(chǔ)設(shè)施，其中半導(dǎo)體設(shè)備的比重也不斷增加。其包括高容量?jī)?nèi)存芯片、高性能邏輯處理器、新的傳感器、調(diào)制解調(diào)器、射頻模塊、微機(jī)電系統(tǒng)器件、先進(jìn)封裝和電源管理。這些設(shè)備都需要更高的可靠性才能成功支持 5G 應(yīng)用。隨著 5G 的發(fā)展并因其低延遲性創(chuàng)造更多更可靠的連接，我們將會(huì)看到更多的使用場(chǎng)景。這也將繼續(xù)推動(dòng)半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展。

2.  5G 和 4G 在對(duì)工藝控制的要求上有什么區(qū)別？

5G 應(yīng)用推動(dòng)了射頻功率放大器和高頻濾波器、傳感器和微機(jī)電系統(tǒng)器件（MEMS）等設(shè)備的應(yīng)用。強(qiáng)大的工藝技術(shù)和工藝控制策略有助于提高芯片的性能和可靠性 - 這是 5G 成功的基礎(chǔ)。

半導(dǎo)體芯片質(zhì)量是關(guān)鍵性、低延遲的 5G 服務(wù)（如自動(dòng)駕駛和安保監(jiān)控）成功的基礎(chǔ)。通過在整個(gè)半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)中執(zhí)行全面的工藝控制策略，實(shí)現(xiàn)芯片的高可靠性和高性能。這類工藝控制策略有助于減少導(dǎo)致芯片可靠性及質(zhì)量問題的潛在缺陷。

5G 對(duì)于更節(jié)能的化合物半導(dǎo)體設(shè)備的需求更大，因?yàn)榇蟛糠诌m合計(jì)算的硅基 CMOS 芯片在光源、通信以及功率轉(zhuǎn)換和消耗方面的能效不高。生產(chǎn)采用碳化硅、氮化鎵和其它寬帶隙技術(shù)的芯片制造商需要能表征良率限制缺陷的解決方案，從而幫助他們實(shí)現(xiàn)更快的工藝開發(fā)和產(chǎn)能爬坡時(shí)間、更高的成品良率、更高的可靠性以及更低的設(shè)備成本。

采用復(fù)雜集成水平的新芯片封裝架構(gòu)（系統(tǒng)級(jí)封裝 (SiP) 以及晶圓和面板上扇出）可支持 5G 設(shè)備開發(fā)。在封裝過程中和元件形成后，更嚴(yán)格的質(zhì)量要求會(huì)提升在晶圓、晶粒和分裝層面進(jìn)行精確檢測(cè)的需求。支持 5G 的設(shè)備需要具備更精細(xì)的線寬、直側(cè)壁幾何形狀和多層的高級(jí)印刷電路板，并具備更嚴(yán)格的質(zhì)量和可靠性要求。PCB 檢測(cè)、修理及成像系統(tǒng)有助于制造商查找和修復(fù)缺陷層、追蹤缺陷源頭、提高成品 PCB 的良率和可靠性。

3.      KLA 針對(duì) 5G 可提供哪些解決方案？ 

KLA 的產(chǎn)品可應(yīng)用于 5G 組件制造流程的各個(gè)階段，如研發(fā)和大規(guī)模生產(chǎn)集成電路、封裝和印刷電路板，以確保達(dá)到最高的質(zhì)量和可靠性標(biāo)準(zhǔn)。使用 KLA 全面的缺陷檢測(cè)、審核、量測(cè)、圖形模擬、原位工藝監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等產(chǎn)品系列，集成電路制造商可以管理從研發(fā)到成品量產(chǎn)的整個(gè)芯片制造過程的良率和可靠性。

KLA 廣泛的封裝解決方案系列加快了支持 5G 的各種封裝應(yīng)用的封測(cè)代工 (OSAT) 供應(yīng)商、器件制造商和鑄造廠的制造流程。先進(jìn)封裝技術(shù)方面的創(chuàng)新，例如通過定制系統(tǒng)級(jí)封裝 (SiP) 技術(shù)，如封裝天線 (AiP)、扇出晶圓級(jí)封裝 (FOWLP) 以及具有先進(jìn)性能的廣泛集成電路封裝基板，而實(shí)現(xiàn)的異質(zhì)集成，產(chǎn)生了不斷變化的新工藝要求。KLA 提供適用于封裝檢測(cè)、量測(cè)、晶粒分類和數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng)，專注于滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并提高單片化前后的產(chǎn)量。

資料來源：

·       Kla.com（當(dāng)前內(nèi)容，5G 解決方案）

·       https://www.eetimes.com/iii-v-semiconductors-based-chips-for-5g-mobile/

·       1G 到 5G 的時(shí)間線：手機(jī)簡(jiǎn)史 - CENGN

·       了解 4G 到 5G 的轉(zhuǎn)變 - Red Chalk 集團(tuán)

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