日本|日本半导体设备和材料为何那么强？( 四 ) 半导体|日本半导体设备和材料

在2010年前后，半导体前段工序处于绝对优势。其中，光刻技术人员是所谓的“香饽饽”，甚至出现了以下言论：“没有光刻、就不会有蚀刻”、“只要做好光刻，就会通过后面的工艺自动做成晶体管” 。

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图8：前段工序和后段工序的Paradigm Shift（典范转移）。
此外，甚至都没有把后段工序（封装）放入前段工序的“士农工商”序列，正如日本江户时代的“最底层的贱民”一样，被看做是位于社会底层的最底层（笔者认为自己也是其中的一员）。
然而，如今时代变了！在现代社会的尖端半导体中，各家Foundry代工厂（如TSMC等）、英特尔和三星电子等IDM（Integrated Device Manufacturer，垂直整合型）厂家、OSAT（Outsourced Semiconductor Assembly and Test，外包半导体产品封装和测试）厂家都竞相开始研发3D IC 。就3D IC研发而言，最先进行研发的是封装设计。
融入3D IC的SoC（System on Chip，系统级芯片）、GPU、DRAM等芯片已经实现商品化。要生产出以上“商品”，需要前段工序的技术要素。这样，前段工序和后段工序（封装）之间就出现了Paradigm Shift（典范转移）现象。
可想而知，后段工序（封装）开始引起人们的关注，那么，日本企业在此处的设备、材料的占比如何呢？
后段工序的概要、封装（Packing）的作用
下图9是半导体后段工序的概要。在前段工序中，在单颗晶圆上形成1,000个左右的芯片（Chip），而在后段工序中，通过裁断（Dicing）工艺，将一颗颗芯片（Chip）切割出来，封装到IC载板上，再进行各类测试，最终完成产品。

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图9：后段工艺的概要。
此处，与前段工序不同、后段工序中相对复杂的是有机基板（一般为有机基板，用于搭载芯片，据说因用途、企业不同而不同）。即，后段工序中没有像前段工序中的硅晶圆（Silicon Wafer）那样的全球标准，因此，要理解后段工序是有难度的。
此外，与前段工序的技术节点（Technology Node）相比，后段工序的设计规则（Design Rule）有三位数的差异（前段工序为纳米级、后段工序为微米级，如下图10）。就目前而言，TSMC在前段工序中已经开始量产5纳米节点，而后段工序中使用的有机基板的设计规则还停留在5微米。

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图10：半导体前段工序的技术节点和后段工序的设计规则之间的差异，封装的附加值。
那些完全沉浸于“唯微缩化是最重要的工艺”想法的前段工序的技术人员看了上图后，或许会有人认为“半导体后段工序也就是MEMS的水平” 。其实，这是大错特错！如果后段工序中的有机基板的设计规则可以紧跟前段工序的微缩化发展，那么，封装的最终产品就可以卖个好价钱！
那么，如果封装技术没有跟上前段工序中的微缩化技术，就会严重影响最终产品的销售价格！此处，就是封装的最大附加值！也就是说，并不是仅发展微缩化就足够了。
后段工序（封装）的决策者、流程
后段工序（封装）相关的“玩家”、决策人、流程都是十分复杂的。请看下图11，我们把英特尔的用于服务器方向的处理器（Processor）作为一个事例来分析。