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RDL

更新 2026-05-26

定義

Redistribution Layer(重佈線層),在晶片或晶圓表面製作金屬線路,將 I/O pad 從原始位置重新分佈,以符合封裝所需的 bump 位置與間距。RDL 是先進封裝的核心製程,也是 PSPI 材料的主要應用場景。

圖解

2026年台灣半導體特化與耗材展望_福邦投顧研究部202603_023

圖說:RDL 中介層與矽中介層技術比較:介電材料、線寬線距、成本差異一覽,以及 CoWoS-R、CoWoS-S、FOCos 各代表技術定位。

2026年台灣半導體特化與耗材展望_福邦投顧研究部202603_024

圖說:2023–2026(F) CoWoS 需求趨勢圖:CoWoS-R 需求隨先進封裝擴張,PSPI 等 RDL 介電材料需求同步增長。

flowchart TD
    subgraph 中介層路線選擇
    SiO2[SiO2 矽中介層
高成本 需晶圓廠製造
CoWoS-S]
    RDL路線[RDL 中介層
低成本 封裝廠製造
PSPI/PBO 介電材料]
    end

    subgraph RDL封裝形式
    CoWoS-R --> RDL路線
    FOCoS --> RDL路線
    FOPLP --> RDL路線
    end

    subgraph PSPI材料
    正型PSPI[正型 PSPI
達興材料/永光/長興]
    負型PSPI[負型 PSPI
三福化]
    RDL路線 --> 正型PSPI
    RDL路線 --> 負型PSPI
    end

技術原理

RDL 製程在晶片/晶圓表面依序: 1. 介電層塗布:塗布 PSPI(感光聚醯亞胺)或 PBO(聚苯惡唑) 2. 圖形化:UV 曝光 + 顯影,形成通孔圖案 3. 金屬化:濺鍍種子層(TiCu)+ 電鍍銅佈線 4. 平坦化:重複上述步驟,形成多層 RDL

PSPI 在 RDL 中的角色

傳統 RDL 使用 SiO2 作介電層(需晶圓廠設備),現代先進封裝轉向 PSPI/PBO: - 可在封裝廠使用一般微影設備處理,大幅降低成本 - PSPI 光敏特性允許直接圖形化,省去額外 SiO2 蝕刻步驟 - 正型 PSPI(水系顯影):環保,海外廠商主導(~90% 市占),台灣廠商有進口替代機會 - 負型 PSPI(有機溶劑顯影):技術成熟,三福化為台灣主供

關鍵技術趨勢

  • CoWoS-R:以 RDL 取代矽中介層,降低成本但密度略低
  • FOCoS(Chip Last):先製作 RDL 再放置晶片
  • FOPLP RDL First:在面板上先製作 RDL,再進行晶片嵌入,有利大面積封裝與成本
  • WMCM:在晶圓級 fan-out 封裝內用多層 RDL 並排整合 AP、記憶體與 I/O 等功能 die,詳見 技術_WMCM
  • 線寬/線距(L/S)推進:2µm L/S → 1µm L/S 趨勢,推動 PSPI 材料升級

技術瓶頸 / 風險

  • 大面積封裝翹曲(FOPLP 尤為嚴重)
  • L/S 推進至 1µm 以下的圖形解析度
  • PSPI 材料與金屬間的黏附性與可靠性

ECTC 2026 微縮路線圖(SemiAnalysis 2026-07-02)

  • 驅動力:UCIe 3.0(最高 64 GT/s 的 die-to-die 互連)收緊有機中介層的訊號完整性要求
  • L/S 路線:10/10µm(~2015)→ 2/2µm(現況)→ 1/1µm(下一目標);sub-2µm 銅製程從 semi-additive plating(SAP)轉向 damascene,CMP 平坦化與低收縮介電質成為關鍵 gating 步驟
  • 各家進度:
  • Resonac:polymer damascene + panel CMP,320×320mm 玻璃 panel 上 2/2µm 四層 via-and-trench
  • imec + Fujifilm:300mm 晶圓 1/1µm damascene
  • Ushio:1.5/1.5µm 跨 18-reticle 曝光場無 stitching,16 次曝光覆蓋 510×515mm panel
  • Sumitomo Bakelite + Georgia Tech:全醯亞胺化液態介電質,200°C 固化收縮僅 4%、2/2µm L/S
  • GUC(創意電子)+ TSMC:8 層 CoWoS-R RDL(近期平台上限)上整合 64-bit UCIe-A(TSMC N3 test chip、45µm bump pitch、6 層 2/2µm 訊號 + 1 層電源),32 GT/s 實測眼寬 0.77 UI、模擬 36 GT/s 0.74 UI——證明有機中介層可滿足高速 chiplet 系統的 SI/PI 要求
EMIB-T HBM4 Challenges Microfluidic Cooling Photonic Interconnects_049

圖說:GUC UCIe-A 眼圖四張——on-board 實測 0.82UI/0.40UI、on-die 實測 0.87UI/0.77UI。來源:GUC, ECTC 2026 © SemiAnalysis

1µm Damascene 工程實證(Veeco/Ultratech + imec + JSR 論文,2026-07-10 補充)

以感光性永久介電材(JSR 酚醛樹脂系、負型、2.38% TMAH 顯影、CTE <60ppm、Tg >200°C)直接微影開溝,免乾蝕刻:i-line 步進曝光(0.20 NA)→ UV cure + 硬烤 → 低溫 Ti/Cu 種子層(30nm Ti + 150nm Cu,室溫沉積防聚合物起皺)→ 電鍍填銅 → 四步 CMP(快速去銅→慢速著陸→阻障層去除→聚合物回蝕)。300mm 全晶圓 CD 1012nm、3σ 105nm,1.0µm meandercomb 漏電測試良率 100%。

  • 對比 SAP 的核心優勢:免種子層濕蝕刻(SAP 在 1µm 線寬會側蝕啃咬銅線底部);CMP 平坦表面把後續層曝光 DOF(1µm 解析度時僅 ~3µm)救回來;Ti 阻障層三面包銅提升電遷移可靠度。
  • 產業現況(SemiEng):OSAT 量產最先進 2/2µm;Amkor 已展示 dual damascene 4 層 2/1µm;4 層 RDL 成熟良率達 99%,估未來數年 85% 封裝需求 4 層即可滿足——多層化與 1µm 微縮主要由 HBM 資料匯流排與 chiplet D2D 驅動。
  • Chip-last(RDL first)興起:先在玻璃載板上做 RDL、驗好再放 KGD(known good die),良率與成本雙優,Samsung chip-last FOWLP 封裝厚度比 FCBGA 減半(0.26mm)。

關鍵廠商

材料端(PSPI / 顯影 / 清洗)

環節 廠商 角色
正型 PSPI 介電材料 5234_達興材料(市) RDL 介電層材料
正型 PSPI 1711_永光(市) 光阻/PSPI 材料
正型 PSPI 1717_長興(市) PSPI 封裝材料
負型 PSPI 顯影材料 4755_三福化(市) 有機溶劑系顯影液
封裝清洗劑 1773_勝一(市) RDL 製程清洗

設備端(金屬化與平坦化)

RDL 製程步驟 3(金屬化)與步驟 4(平坦化)所需設備,與玻璃載板六大製程的 PVD/電鍍/CMP 段重疊;台廠近年從玻璃載板供應鏈延伸切入 RDL 金屬化設備:

環節 廠商 角色
種子層 PVD 濺鍍 3580_友威科(櫃) 真空濺鍍領導;玻璃孔壁 / RDL TiCu 種子層
電鍍銅佈線 3485_敘豐(櫃) 濕製程電鍍自動化標竿;多段電流密度控制
平坦化 / CMP 研磨 5443_均豪精密(櫃) 半導體設備聯盟核心;亞微米級平整度,控制多層 RDL 累積翹曲

曝光設備(RDL 微影,台廠自主化最低的環節)

國際:Canon(i-line 步進/面板機)、Veeco/Ultratech AP300、Ushio(1.5µm 跨 18 光罩場無縫)、EVG LITHOSCALE(無光罩、即時翹曲補償)、ASML XT:260。台廠切入者:

廠商 路線 進度(2026-07)
微影半導體 LSE(未上市) LED 冷光源步進投影曝光機(取代汞燈、能耗 1/100)+自主專利高焦深(DOF)鏡頭——直攻 RDL/FOPLP 翹曲失焦痛點;提供塗佈顯影+曝光+檢測 turn-key 南科生產基地+2026-01 國科會核准進駐竹科設研發中心;與駿吉-KY(1591) 同董事長(胡德立),以「白牌 DDR4/5 晶片帶設備進封測廠」模式建立驗證實績;2026 營收目標 5 億,規劃 2026Q4–2027 登錄興櫃
1595_川寶(櫃) LDI 直寫曝光延伸 RDL 黃光;另建 TGV 金屬化代工線 早期客戶對接;2025 已獲欣興防焊 LDI 訂單
2467_志聖工業(市) 曝光+壓膜+烘烤整段光/熱製程(G2C+ 聯盟) 已入台積電先進封裝供應鏈

來源:research_RDL曝光設備_微影半導體與川寶_2026-07-10(agy 2026-07-10;微影半導體官網已驗證)。微影半導體為未上市公司,數字屬媒體彙整、中信心;興櫃掛牌後再開公司頁。

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