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半導體第三方實驗室檢測分析行業(yè)技術水平及特點
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 勝科納米    2023-10-17

半導體第三方實驗室檢測分析具有技術領先、立場客觀的特點,對于芯片設計、晶圓制造、芯片封裝等過程中存在的問題,需要結合物理、化學、結構、材料等多學科知識,運用包括物性分析、電性分析、表面分析、化學分析等在內(nèi)的多類型檢測技術,及時地給出中立、公正的反饋,提出專業(yè)高效的建議。

第三方實驗室檢測分析的發(fā)展與 Fabless 模式的興起類似,半導體企業(yè)將失效分析等檢測分析工作更多地交由專業(yè)第三方實驗室執(zhí)行也被稱作 Labless 模式,Labless 概念近年來已逐步受到市場認可。

Labless 是 Lab(實驗室)與 Less(無,沒有)的組合,是“無自建實驗室”的運作模式,在現(xiàn)階段半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中也涵蓋了“輕實驗室”模式,即未購置大量檢測分析實驗設備而主要委托第三方進行檢測,與廠內(nèi)自建實驗室 In-HouseLab 模式相對。

Labless 模式是半導體產(chǎn)業(yè)在輔助研發(fā)領域里一個新的分化,可以協(xié)助半導體企業(yè)邁過長期以來在半導體分析服務的高額投入的硬件壁壘與檢測分析人才壁壘,加速半導體技術的更新迭代,聚焦核心競爭力的提升。具體來看,Labless 模式與 Fabless 的模式本質(zhì)上均是廠內(nèi)需求的外包,兩者均是產(chǎn)業(yè)的行業(yè)專業(yè)化分工的產(chǎn)物,也是行業(yè)追求更高效率的必然結果。

① 經(jīng)濟性:高端檢測設備的高昂成本制約廠內(nèi)實驗室的發(fā)展,Labless 模式可有效降低客戶成本

失效分析等檢測分析對設備儀器的高精度與設備品類的多元化要求較高,與IDM 模式下制造廠商面臨的高額產(chǎn)線投入成本問題較為類似,高端檢測設備的高昂投入成本也制約了廠內(nèi)實驗室的發(fā)展。

一方面,高端檢測設備的單臺設備價值量高,廠內(nèi)實驗室通常無法擁有配置覆蓋全方位檢測需求的檢測分析設備的資金實力;另一方面,廠內(nèi)實驗室的檢測需求與自身的研發(fā)周期、調(diào)試周期息息相關,廠內(nèi)實驗室可能面臨研發(fā)時或試生產(chǎn)時爆發(fā)式的檢測分析需求,亦可能面臨產(chǎn)能閑置的情況,無法達到資源的有效利用。因此,采用 Labless 模式將檢測分析需求委托至第三方檢測機構可有效降低客戶成本。

② 專業(yè)性:半導體第三方實驗室檢測分析具備更強的專業(yè)化、多元化的檢測分析技術與人才

半導體實驗室檢測分析需要運用電子、結構、材料、理化等多學科知識,半導體產(chǎn)業(yè)鏈總體面臨人才短缺的問題,而在短時間內(nèi)運用復雜技術手段對樣品問題進行檢測分析的綜合性技術人才亦屬于行業(yè)內(nèi)稀缺資源。

相較于第三方實驗室專家團隊所具備的豐富檢測案例經(jīng)驗、綜合分析技術,廠內(nèi)檢測分析人才通常局限于自身半導體產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié),如封裝廠商的工程師聚焦于封裝環(huán)節(jié),對于晶圓制造工藝的技術掌握程度有限,這可能導致其在分析失效樣品時無法有效判斷晶圓制造環(huán)節(jié)內(nèi)含的缺陷。

第三方檢測分析實驗室則擁有產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術人才,具備覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈的分析能力,并通過長時間案件檢測的經(jīng)驗積累,不斷精進檢測分析技術,以專業(yè)的檢測分析能力與時效性贏得客戶的信賴。

③ 中立性:獨立的半導體第三方檢測分析實驗室提供客觀、公正的建議

由于半導體產(chǎn)品的缺陷可能來自產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié),除芯片設計、晶圓制造、封裝測試外,上游原材料、半導體設備以及終端廠商均有可能導致產(chǎn)品質(zhì)量問題的出現(xiàn),相較于廠內(nèi)自建實驗室對于產(chǎn)品的檢測分析,中立的第三方實驗室可提供更為客觀與公正的檢測分析服務,用準確的分析結果幫助企業(yè)快速溯源失效根因,為客戶的產(chǎn)品設計及制造工藝優(yōu)化提出解決建議。

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