KLA談5G對半導體及制造工藝的挑戰

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

5G，即第五代無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，為移動(dòng)電話(huà)帶來(lái)超高速率（數據傳輸比 4G LTE 快 100-200 倍），在流媒體應用上響應更快、延遲更少，并為人工智能 (AI)、虛擬現實(shí) (VR)、混合現實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)設備、自動(dòng)駕駛、精密的云應用程序服務(wù)、機器間連接、醫療保健服務(wù)等領(lǐng)域的發(fā)展鋪平了道路。然而，為了充分實(shí)現 5G 的潛在應用場(chǎng)景，我們需要許多其他的組件來(lái)支持該全新的基礎設施，其中半導體設備的比重也不斷增加。其包括高容量?jì)却嫘酒?、高性能邏輯處理器、新的傳感器、調制解調器、射頻模塊、微機電系統器件、先進(jìn)封裝和電源管理。這些設備都需要更高的可靠性才能成功支持 5G 應用。隨著(zhù) 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。這也將繼續推動(dòng)半導體技術(shù)的發(fā)展。

2.  5G 和 4G 在對工藝控制的要求上有什么區別？

5G 應用推動(dòng)了射頻功率放大器和高頻濾波器、傳感器和微機電系統器件（MEMS）等設備的應用。強大的工藝技術(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。

半導體芯片質(zhì)量是關(guān)鍵性、低延遲的 5G 服務(wù)（如自動(dòng)駕駛和安保監控）成功的基礎。通過(guò)在整個(gè)半導體生態(tài)系統中執行全面的工藝控制策略，實(shí)現芯片的高可靠性和高性能。這類(lèi)工藝控制策略有助于減少導致芯片可靠性及質(zhì)量問(wèn)題的潛在缺陷。

5G 對于更節能的化合物半導體設備的需求更大，因為大部分適合計算的硅基 CMOS 芯片在光源、通信以及功率轉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)現更快的工藝開(kāi)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備成本。

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

3.      KLA 針對 5G 可提供哪些解決方案？ 

KLA 的產(chǎn)品可應用于 5G 組件制造流程的各個(gè)階段，如研發(fā)和大規模生產(chǎn)集成電路、封裝和印刷電路板，以確保達到最高的質(zhì)量和可靠性標準。使用 KLA 全面的缺陷檢測、審核、量測、圖形模擬、原位工藝監控和數據分析系統等產(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(guò)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 的各種封裝應用的封測代工 (OSAT) 供應商、器件制造商和鑄造廠(chǎng)的制造流程。先進(jìn)封裝技術(shù)方面的創(chuàng )新，例如通過(guò)定制系統級封裝 (SiP) 技術(shù)，如封裝天線(xiàn) (AiP)、扇出晶圓級封裝 (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、量測、晶粒分類(lèi)和數據分析的系統，專(zhuān)注于滿(mǎn)足質(zhì)量標準并提高單片化前后的產(chǎn)量。

資料來(lái)源：

·       Kla.com（當前內容，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(xiàn)：手機簡(jiǎn)史 - CENGN

·       了解 4G 到 5G 的轉變 - Red Chalk 集團

·       半導體行業(yè)將一切智能的 5G 世界變?yōu)楝F實(shí) | IEEE 計算機協(xié)會(huì )

·       2022 最值得購買(mǎi)的 5G 股票：頂級企業(yè) | The Motley Fool

·       4G vs 5G | 有何差異？| HighSpeedInternet.com

·       3G vs. 4G vs. LTE vs. 5G：您需要了解的一切 | Booster Planet

·       5G vs 4G vs 3G：移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)各個(gè)時(shí)代的比較 | WhistleOut