晶片製程升級使晶背供電成為必然趨勢

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投資理財內容聲明

現代邏輯晶片結構包含基板、電晶體層與金屬佈線層。傳統供電方式是從晶圓正面由外部導入電流,經60~70層金屬逐層下傳至電晶體,隨著線寬縮小、導線阻值上升、壓降(IR Drop)惡化,造成訊號與電源線間的電磁干擾與功耗增加。晶背供電(Backside Power Delivery)技術應運而生,將電源網路移至晶圓背面,電流可由背面直接注入電晶體,大幅縮短供電距離並降低阻抗。

根據台積電資料推論Super Power Rail採用晶背直通電晶體供電架構,電源自晶圓背面直接導入電晶體源汲區,不再經由前端金屬層,屬於背面接面(Backside Contact)技術。台積電預計於A16製程導入SPR,2H26量產,在相同Vdd下可望達成速度提升8~10%、功耗降低15~20%、密度提高約1.1倍。

相較之下,Intel的Power Via採電晶體側面供電架構,電流自晶背輸入但由側面導入,藉此兼顧供電效率與製程簡化,預計於25年隨Panther Lake處理器量產。而三星則預計於27年在SF2Z(2nm)導入晶背供電,時程最晚。整體而言,Intel雖可搶先導入,但其效能與密度提升有限;待台積電SPR於26年成熟量產後,其在晶背供電領域的技術優勢預期將超越Intel。

在晶背供電成為先進製程主流的趨勢下,相關材料與設備需求快速成長。該製程核心包含晶圓極薄化、背面金屬沉積與平坦化,使CMP(化學機械平坦化)與再生晶圓成為關鍵環節。CMP負責維持背面金屬層平坦度與均勻性,再生晶圓則供應前段測試基板。中砂(1560)憑藉PYRADIA系列鑽石碟切入先進CMP耗材市場,具高強度與高一致性;昇陽半導體(8028)則以再生矽片拋光與加工能力穩居領先,隨晶背供電導入,出貨量與附加價值可望同步提升。

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#晶背供電 #電晶體 #鑽石碟 #再生晶圓

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