Mesin litografi kemasan baru atau new-generation advanced packaging lithography machine buatan Shanghai Microelectronics Equipment Group Co., Ltd. (SMEE) melampaui ASML, dan telah menghasilkan 1 miliar dollar dalam sebulan, membuat dunia dan ASML terkejut.
SMEE adalah sebuah perusahaan peralatan semikonduktor milik negara (BUMN) Tiongkok.
Pada 7 Februari 2022, perusahaan mengadakan upacara pengiriman mesin litografi pengemasan canggih 2.5D/3D pertama, menandai pengiriman resmi mesin litografi pengemasan canggih 2.5D/3D pertama di Tiongkok kepada pelanggan.
Produk baru ini bertujuan untuk memenuhi kebutuhan pengemasan chip super besar yang digunakan dalam komputasi kinerja tinggi (HPC/High Performance Computer) dan komputasi AI kelas atas.
SMEE mengatakan dalam sebuah posting WeChat bahwa perusahaan "menempati bagian terbesar dari pasar global" dengan stepper/pengemasan chip yang canggih.
SMEE tidak mengungkapkan resolusi pasti dari stepper baru, saat itu.
Stepper pengemasan berbeda dengan stepper manufaktur yang digunakan untuk membuat chip seperti SoC smartphone. Stepper ini digunakan untuk proses berbeda yang juga diperlukan untuk pembuatan chip.
Perusahaan sebelumnya telah memproduksi stepper SSA600/20 dengan resolusi 90 nanometer, yang masih lebih dari satu dekade lagi dari teknologi 5-nanometer yang sekarang banyak terlihat di smartphone unggulan.
Namun chip dengan resolusi lebih rendah masih diminati dari produk yang memerlukan kepadatan sirkuit lebih sedikit, seperti otomobil.
Banyak orang Tiongkok daratan mulai memberi perhatian tinggi pada industri chip setelah pemerintah AS secara tidak adil membatasi pembuat ponsel pintar Huawei yang berbasis di Shenzhen dari outsourcing chip terkait 5G ke TSMC, produsen chip yang berbasis di Taiwan.
Tiongkok memiliki rencana jangka panjang untuk membangun rantai industri chip yang lengkap. Salah satu tujuannya adalah untuk mengurangi ketergantungan pada teknologi asing.
Dilaporkan bahwa mesin litografi pengemasan (stepper) canggih generasi baru yang dikirim kali ini terutama digunakan di bidang integrasi heterogen dengan kepadatan tinggi, yang dapat memenuhi persyaratan aplikasi pengemasan canggih ukuran chip ultra-besar 2.5D/3D, mewakili yang tertinggi tingkat produk serupa di industri, dan dapat menyediakan kinerja Sistem AI 5G dari chip berperforma tinggi seperti kluster komputer berperforma tinggi HPC dan Internet of Things.
Yang terjadi selanjutnya adalah SMEE masuk dalam daftar yang belum diverifikasi yang dirilis oleh Departemen Perdagangan AS pada 8 Februari 2022.
Mengenai terobosan teknologi mesin litografi ini dan apakah akan terpengaruh oleh daftar yang belum diverifikasi, seorang reporter dari "China Business Daily" menghubungi Shanghai Microelectronics Equipment Group Co., Ltd., tetapi tidak ada jawaban pada waktu siaran pers.
Mengapa chip komputasi berperforma tinggi seperti AI 5G membutuhkan mesin litografi pengemasan canggih? Shang Lintao, seorang analis material di Hangzhou Haikang Weiying Technology Co., Ltd., mantan insinyur di Institut CETC ke-11, mengatakan kepada reporter bahwa chip yang sangat terintegrasi memerlukan lebar garis litograf yang sangat kecil. Tanpa teknologi manufaktur yang maju, prediksi Hukum Moore mungkin tidak akan terwujud.
Tetapi integrasi yang tinggi tidak secepat yang diperkirakan, jadi teknologi pengemasan yang canggih sangat penting.
 Langkah-langkah kontrol Daftar Tidak Terverifikasi AS (US Unverified List) tidak seketat Daftar Entitas (Sanksi), tetapi perusahaan yang termasuk di dalamnya juga akan menghadapi kendala dalam mengimpor komponen AS sampai batas tertentu.
Namun, Wang Xiaolong, direktur penelitian dari lembaga penelitian semikonduktor Xinmou Research, menganalisis kepada wartawan menjelaskan bahwa peralatan ini memiliki persyaratan untuk komponen yang jauh lebih rendah, dan kini pada dasarnya tidak takut lagi disanksi AS dan Barat.
Perlu diketahui bahwa mesin litografi pengemasan generasi baru yang dikirimkan oleh SMEE kali ini bukanlah jenis mesin litografi yang dikenal masyarakat untuk pembuatan chip.
Misalnya, mesin litografi EUV ASML dapat dibagi menjadi tiga kategori: mesin litografi untuk pembuatan chip, mesin litografi untuk pengemasan, dan mesin litografi untuk tampilan dan sistem mikroelektrik MEMS (teknologi proses yang digunakan untuk membuat perangkat atau sistem terintegrasi kecil yang menggabungkan komponen mekanis dan elektrik. Mereka dibuat menggunakan teknik pemrosesan batch sirkuit terintegrasi (IC) dan ukurannya yang berkisar dari beberapa mikrometer hingga milimeter).
Dalam Industri semikonduktor biasanya mengacu pada pembuatan sirkuit/chip terintegrasi sebagai proses front-end, dan pengemasan sebagai proses back-end, sehingga mesin litografi yang digunakan untuk memproduksi chip juga disebut mesin "Litografi front-end", dan mesin litografi digunakan untuk pengemasan disebut proses back-end atau "Litografi back-end".
Pengemasan dari seluruh proses pembuatan semikonduktor setara dengan tautan pengikat di industri penerbitan.
Shang Lintao pejabat SMEE mengatakan bahwa fungsi utama mesin litografi adalah untuk membentuk struktur perangkat dengan bentuk tertentu pada permukaan bahan semikonduktor melalui pembungkus berpola dan photoresist yang berisi informasi struktur perangkat.
Meskipun mesin litografi front-end dan mesin litografi back-end keduanya adalah mesin litografi, penggunaan prosesnya berbeda.
Yang pertama digunakan untuk pencetakan perangkat, dan yang terakhir digunakan untuk kontak elektroda logam.
Dalam hal persyaratan teknis, Wang Xiaolong dari SMEE mengatakan bahwa meskipun kandungan teknis litografi back-end lebih rendah dari litografi front-end, kekuatan produk mesin litografi pengemasan SMEE berada dideretan terdepan dunia.
Dapat dipahami bahwa mesin litografi pengemasan canggih adalah produk utama SMEE dan pangsa pasar globalnya menempati peringkat pertama selama bertahun-tahun.
Menurut situs web resmi perusahaan menunjukkan bahwa SMEE sebelumnya telah meluncurkan dua mesin litografi kemasan canggih seri 500 untuk manufaktur back-end IC, keduanya cocok untuk wafer 200mm/300mm.
Proses lanjutan seperti 7nm dan 5nm semuanya menggunakan wafer 12 inci. Dengan kata lain, mesin litografi pasca-proses dari SMEE dapat digunakan untuk pengemasan chip proses lanjutan.
Perusahaan peralatan dan material semikonduktor dalam negeri Tiongkok telah melakukan pekerjaan yang solid dan membangun pijakan yang kuat untuk membentuk arus kas positif untuk mendukung pengembangan produk garis depan kelas atas, sehingga membentuk perputaran yang baik.
Wang Xiaolong percaya bahwa ini adalah jalur pengembangan yang tepat untuk produsen peralatan dan material semikonduktor Tiongkok.
Zhang Xiaorong, direktur Deepin Technology Research Institute, mengatakan bahwa dengan pengembangan teknologi mesin litografi canggih, upaya manusia di bidang pembuatan chip telah mendekati batas fisika menurut Hukum Moore ini akan gagal, dan teknologi pengemasan canggih telah mulai meningkat, dan akan menjadi arah pengembangan penting dari generasi semikonduktor berikutnya.
Pengemasan lanjutan adalah salah satu arahan penting untuk pengembangan semikonduktor dalam negeri Tiongkok. Munculnya mesin pengemasan canggih dari SMEE telah sangat mendorong proses substitusi domestik Tiongkok.
Zhang Xiaorong mengatakan bahwa industri umumnya percaya bahwa jalur teknis menyusutkan lebar garis transistor untuk melanjutkan Hukum Moore telah mendekati batas fisika, dan evolusi kebijaksanaan di masa depan akan menjadi semakin sulit, dan jalur teknis heterogen integrasi telah menarik perhatian industri.
Misalnya, chip Chiplet, yang telah disebutkan berkali-kali oleh industri konduktor dalam beberapa tahun terakhir, adalah salah satu perwakilannya.vChiplet mengintegrasikan berbagai modul dalam satu chip, dan setiap modul tidak harus menggunakan teknologi canggih 2nm dan 3nm.
Dengan kata lain, integrasi heterogen mengacu pada modul dari proses manufaktur yang berbeda, yang terintegrasi dalam satu chip, dan pengemasan selanjutnya juga membutuhkan teknologi dan proses yang sesuai.
Chip heterogen adalah kombinasi dari berbagai unit komputasi. Biasanya, chip dengan arsitektur komputasi heterogen berisi unit komputasi tujuan umum tradisional seperti CPU dan unit komputasi tujuan khusus berkinerja tinggi.
Wang Lifu, seorang analis di Xinmou Research, mengatakan kepada wartawan: Sirkuit pengemasan umum terhubung melalui interkoneksi timah, sementara chip heterogen dengan kepadatan tinggi seperti komputasi performa tinggi dan chip AI kelas atas saling terhubung melalui tonjolan pengkabelan ulang wafer. Oleh karena itu chip yang heterogen ini membutuhkan teknologi pengemasan canggih.
Teknologi pengemasan canggih memiliki lebih banyak keunggulan dalam hal integrasi, kinerja, dan konsumsi daya. Dan kebebasan desain lebih tinggi, dan waktu pengembangan lebih singkat.
Oleh karena itu, teknologi pengemasan canggih dikenal sebagai alat yang ampuh untuk menembus kemacetan Hukum Moore. Â
Perlu disebutkan bahwa mesin litografi pengemasan canggih dari SMEE ditujukan untuk kebutuhan permintaan pasar baru.
Komputasi berperforma tinggi dan chip AI adalah trek/kompetisi populer di industri ini. Raksasa dalam bidang ini termasuk Huawei, Alibaba, dan Baidu memiliki tata letak di bidang chip AI.
Dari perspektif rantai pasokan, saat pengemasan dan pengujian, rantai industri semikonduktor lokal Tiongkok sudah relatif matang, dan juga merupakan penghubung di mana industri semikonduktor Tiongkok memiliki pangsa pasar global yang relatif tinggi.
Menurut data, di antara sepuluh perusahaan pengemasan dan pengujian teratas pada tahun 2020, tiga dari Tiongkok daratan masuk dalam daftar, dengan total pangsa pasar 20,94%.
Zhang Guobin, CEO Electronic Innovation mengatakan secara umum banyak pabrikan yang bisa memproduksi mesin litografi back-end yang tidak sulit. Dari indikator data menunjukan, SMEE masih relatif memimpin untuk mesin litografi back-end.
Dia lebih lanjut menunjukkan bahwa mesin litografi back-end dari SMEE terutama digunakan di bidang pengemasan lanjutan sirkuit terpadu 200/300mm, termasuk bentuk pengemasan lanjutan seperti 2.5/3D, yang dapat memenuhi persyaratan litografi tingkat wafer untuk RDL dan proses lainnya.
Saat ini teknologi pengemasan ini merupakan teknologi pengemasan heterogen utama .Akan ada banyak permintaan untuk pengemasan 2.5D/3D di masa mendatang, dan ini adalah pasar yang bagus.
Zhang Guobin mengatakan bahwa pada saat yang sama, Wang Xiaolong juga mengatakan bahwa proporsi kemasan lanjutan terus meningkat, ini akan menguntungkan pasar mesin litografi pasca produksi. (Keduanya dari SMEE).
Pada saat yang sama, Zhang Xiaorong percaya bahwa mesin litografi pengemasan SMEE ini, memiliki teknologi canggih, mencerminkan nilai teknologiTiongkok, dan mempromosikan perusahaan lokal Tiongkok untuk memasuki siklus industri baru.
Banyak pengamat yang memperhatikan bahwa pada akhir tahun 2021, proyek pengemasan dan pengujian semikonduktor Foxconn di Qingdao memperkenalkan lusinan mesin litografi pengemasan dari SMEE.
Saat Hukum Moore sudah mencapai batasnya, berbagai aplikasi terus meningkatkan jenis dan persyaratan kinerja chip. Pengemasan lanjutan sangat penting di semua tingkatan, dan telah menjadi penghubung penting yang mencakup produsen desain chip dan pengecoran IDM (Integrated Device Manufacturer/IDM. Perusahaan yang bertanggung jawab atas semua proses dalam memproduksi semikonduktor mulai dari perencanaan hingga produksi produk akhir dalam industri semikonduktor.)
TSMC dalam pengenalan kemasan canggih 3D di situs resminya, mengatakan bahwa analisis data besar komputasi awan (cloud computing), pelatihan jaringan saraf, penalaran kecerdasan buatan, komputasi seluler pada ponsel cerdas, dan bahkan mobil yang dapat mengemudi sendiri mendorong komputasi hingga batasnya.
Dihadapkan dengan persyaratan aplikasi komputasi yang lebih beragam, teknologi pengemasan canggih telah menjadi jalur inovasi utama untuk terus mengoptimalkan kinerja dan biaya chip.
Pada tahun 2011, TSMC memprakarsai ide memasuki bidang pengemasan semikonduktor, dan kemudian teknologi pengemasan tingkat wafer dikembangkan satu demi satu, dan diadopsi oleh pelanggan seperti Nvidia, Google, dan Fuyue Supercomputer Jepang.
Ketika raksasa industri semikondktor fokus pada proses manufaktur canggih dan persaingan teknologi seperti EUV, pengemasan dan pengujian yang sederhana telah menjadi senjata besar bagi TSMC untuk menyingkirkan Samsung dan Intel.
Pada bulan September 2021, TSMC meluncurkan teknologi pengemasan lanjutan barunya, teknologi integrasi heterogen COUEPE untuk pasar pusat data, sebagai perusahaan terkemuka di pasar pengemasan tradisional.
Menghadapi tren pengembangan chip yang heterogen, ASE* juga terus menambahkan teknologi FOWLP* tingkat wafer untuk meningkatkan kekuatannya di bidang pengemasan tingkat lanjut.
*(Fan-out wafer-level packaging (FOWLP) adalah pendorong utama dalam peralihan industri dari penskalaan transistor ke penskalaan dan integrasi sistem.
ASE adalah yang terbesar dari Tiga Besar OSATs-penyedia perakitan dan pengujian semikonduktor outsourcing. Perusahaan ini didirikan pada tahun 1984 dan menyediakan kemasan tingkat wafer fan-out, kemasan skala chip tingkat wafer, flip chip, 2.5D, 3D, sistem-dalam-paket dan ikatan kawat tembaga.)
Meskipun tidak banyak perbedaan antara Samsung dan TSMC dalam hal proses manufaktur, ada kelemahan tertentu di bidang pengemasan, berdasarkan ketertinggalan dalam teknologi pengemasan FOPLP dan FOWLP. Samsung dapat mempersempit kesenjangan mengingat status peningkatan kemasan canggih, Intel juga meletakkan di bidang kemasan 2.5D, dan meluncurkan teknologi jembatan interkoneksi multi-chip tertanam pada tahun 2017, diikuti oleh teknologi kemasan 3D baru yang disebut Foveros pada Desember 2018. .
Teknologi Foveros Intel memanfaatkan kemampuan pengemasan tingkat wafer untuk menyediakan solusi susun 3D yang pertama di jenisnya.
Pada Maret 2021, Intel merilis strategi IDM2.0, yang mencakup teknologi pengemasan canggih untuk penelitian dan pengembangan bersama chip logika generasi berikutnya dengan IBM.
Intel April 2022 meluncurkan strategi IDM 2.0 yang merupakan proyek padat modal besar-besaran yang berencana menciptakan ekosistem pengecoran untuk meningkatkan kapasitas produksi dan mempercepat peta jalan teknologinya. (Maret 2021: Intel CEO Pat Gelsinger Announces 'IDM 2.0' Strategy for Manufacturing, Innovation and Product Leadership)
Menurut perkiraan lembaga riset pasar, proporsi pengemasan lanjutan akan meningkat menjadi 49,4% dari keseluruhan industri pengemasan dan pengujian pada tahun 2025, di mana sistem dalam paket yang disukai oleh pasar, dan pasar SiP berdasarkan flip chip dan ikatan kawat akan terjadi antara 2020 dan 2026, yang akan tumbuh hingga skala 17 miliar dolar AS
Porsinya saat ini di pasar pengemasan canggih telah menarik relatif sedikit perusahaan semikonduktor untuk memperluas kapasitas produksinya.
Misalnya, Intel berencana menginvestasikan US$7 miliar untuk memperluas kapasitas produksi pabrik pengemasan semikonduktor canggihnya di Malaysia.
Amkor, pengecoran pengemasan dan pengujian terbesar kedua di dunia, berencana menginvestasikan US$1,6 miliar untuk membangun pabrik pengemasan dan pengujian di Vietnam.
Siliconware, anak perusahaan ASE, akan menginvestasikan sekitar US$2,89 miliar untuk pabrik pengemasan dan pengujian baru di Taiwan.
Tiga perusahaan pengemasan dan pengujian terkemuka Tiongkok, Changdian Technology, Tongfu Microelectronics dan Huadian Technology mengumpulkan miliaran yuan untuk berinvestasi dalam proyek pengemasan dan pengujian.
Sumber: Media Tulisan dan TV Luar Negeri
https://semiengineering.com/fan-out-packaging-gets-competitive/
Follow Instagram @kompasianacom juga Tiktok @kompasiana biar nggak ketinggalan event seru komunitas dan tips dapat cuan dari Kompasiana
Baca juga cerita inspiratif langsung dari smartphone kamu dengan bergabung di WhatsApp Channel Kompasiana di SINI
