專欄／先進製程引領晶圓代工熱潮，帶動晶圓盒與光罩盒需求成長

晶片生產過程中需要很多步驟，起初晶片設計廠會設計好晶片結構圖，後續進入晶片生產階段，晶圓廠負責製造矽晶圓再切片、磨平送到晶圓代工廠，晶圓代工廠內進行一連串精密且複雜的步驟，晶片經歷數次的沉積、微影、蝕刻……等步驟後會在晶圓上完成設計廠所需的線路，再送至封裝測試廠，封裝測試廠將一片片晶片切下進行封裝，才會完成日常生活手機、筆電中的晶片，但是晶圓十分脆弱且要維持良好的潔淨度，因此在傳輸過程中需要有良好保護。

晶圓廠切好的晶圓就會放到晶圓盒(FOUP)中，再送到晶圓代工廠，FOUP需要具備有良好氣密度，與空氣進行隔絕，避免空氣中的灰塵、粒子汙染，且維持FOUP當中乾燥，一個FOUP通常可以裝13～25片，晶圓廠切完後再交由晶圓代工廠，晶圓代工廠開始製作線路且進行許多高精密的步驟，因此會採用較為高階的FOUP，其中又可以大致分成Control wafer、GBM、Diffuser FOUP，Control wafer FOUP主要用於28nm奈米以上製程或是晶圓代工製程中用於監控、測試的控片；GBM FOUP主要用於中國14～28nm製程晶圓；Diffuser FOUP當中具有充氣管，除了既有隔絕外界空氣也可以從內部充氣，形成正壓環境達到保護晶圓，主要用於14nm以下先進製程，越高階FOUP產品單價也更加昂貴；此外，因為2.5D/3D先進封裝需求，導致載板潔淨度要求也有提升需求，載板廠將由過去多以人工方式搬運改用載板載具，每個可以放置12～16片。

晶圓代工過程中會透過光罩搭配微影製程機器，將晶片設計圖印製在晶圓上方，光罩結構複雜、精密且十分脆弱，光罩會多次重複使用且要價不斐，每片約3～500萬美元，16/14nm製程需要約1～2層光罩，7nm製程約4～6層，5nm則需要超過10層光罩，現今量產的3nm需要約20層，光罩層數隨著製程微縮而增加，在成本極度昂貴且直接影響製程良率的狀況下，需要極紫外光光罩盒(EUV pod)保護EUV光罩，或是深紫外光光照盒保護DUV光罩，使製程良率有良好的控管。

由於光罩會直接影響到晶片生產的良率，因此需要有極高潔淨度，而且在不同生產階段會搭配不同種類的光罩盒。光罩生產廠商大日本印刷(DNP)、HOYA、台積電光罩部門……等會需要傳送的光罩盒，放置製作完成的光罩或是空白光罩，並將光罩送到量產的製程部門；製程部門會將光罩轉移到製程光罩盒，盒中有兩層去保護內部光罩，製程光罩盒進入機器後，機器在確認潔淨度後才會打開內盒，取出光罩、量產晶片；最終量產階段完畢後，會將光罩放置到比較簡易的盒子做存放，保存一段時間後才能進行銷毀。光罩盒會在不同階段會搭配不同類型的儲存櫃，儲存櫃中每個位置皆會填充純淨氣體，且具備溫度、濕度、充氣量……等監控功能，確保每個光罩盒內部環境良好，再者，光罩盒從儲存櫃中取出後也有一定時間就必須放回、補充氣體，因此有存放非量產、量產、中繼站……等類型儲存櫃。

定錨認為，2024下半年晶圓代工產能利用率逐漸提升，並陸續量產先進製程消費性電子產品，將刺激光罩盒以及晶圓盒相關需求，再者中國成熟製程晶圓代工廠陸續完工，持續購入相關設備及耗材，相關廠商可望受惠。