半导体第三方实验室检测分析行业技术水平及特点
思瀚产业研究院 胜科纳米    2023-10-17

半导体第三方实验室检测分析具有技术领先、立场客观的特点，对于芯片设计、晶圆制造、芯片封装等过程中存在的问题，需要结合物理、化学、结构、材料等多学科知识，运用包括物性分析、电性分析、表面分析、化学分析等在内的多类型检测技术，及时地给出中立、公正的反馈，提出专业高效的建议。

第三方实验室检测分析的发展与 Fabless 模式的兴起类似，半导体企业将失效分析等检测分析工作更多地交由专业第三方实验室执行也被称作 Labless 模式，Labless 概念近年来已逐步受到市场认可。

Labless 是 Lab（实验室）与 Less（无，没有）的组合，是“无自建实验室”的运作模式，在现阶段半导体产业发展中也涵盖了“轻实验室”模式，即未购置大量检测分析实验设备而主要委托第三方进行检测，与厂内自建实验室 In-HouseLab 模式相对。

Labless 模式是半导体产业在辅助研发领域里一个新的分化，可以协助半导体企业迈过长期以来在半导体分析服务的高额投入的硬件壁垒与检测分析人才壁垒，加速半导体技术的更新迭代，聚焦核心竞争力的提升。具体来看，Labless 模式与 Fabless 的模式本质上均是厂内需求的外包，两者均是产业的行业专业化分工的产物，也是行业追求更高效率的必然结果。

① 经济性：高端检测设备的高昂成本制约厂内实验室的发展，Labless 模式可有效降低客户成本

失效分析等检测分析对设备仪器的高精度与设备品类的多元化要求较高，与IDM 模式下制造厂商面临的高额产线投入成本问题较为类似，高端检测设备的高昂投入成本也制约了厂内实验室的发展。

一方面，高端检测设备的单台设备价值量高，厂内实验室通常无法拥有配置覆盖全方位检测需求的检测分析设备的资金实力；另一方面，厂内实验室的检测需求与自身的研发周期、调试周期息息相关，厂内实验室可能面临研发时或试生产时爆发式的检测分析需求，亦可能面临产能闲置的情况，无法达到资源的有效利用。因此，采用 Labless 模式将检测分析需求委托至第三方检测机构可有效降低客户成本。

② 专业性：半导体第三方实验室检测分析具备更强的专业化、多元化的检测分析技术与人才

半导体实验室检测分析需要运用电子、结构、材料、理化等多学科知识，半导体产业链总体面临人才短缺的问题，而在短时间内运用复杂技术手段对样品问题进行检测分析的综合性技术人才亦属于行业内稀缺资源。

相较于第三方实验室专家团队所具备的丰富检测案例经验、综合分析技术，厂内检测分析人才通常局限于自身半导体产业环节，如封装厂商的工程师聚焦于封装环节，对于晶圆制造工艺的技术掌握程度有限，这可能导致其在分析失效样品时无法有效判断晶圆制造环节内含的缺陷。

第三方检测分析实验室则拥有产业链各环节技术人才，具备覆盖全产业链的分析能力，并通过长时间案件检测的经验积累，不断精进检测分析技术，以专业的检测分析能力与时效性赢得客户的信赖。

③ 中立性：独立的半导体第三方检测分析实验室提供客观、公正的建议

由于半导体产品的缺陷可能来自产业链的各个环节，除芯片设计、晶圆制造、封装测试外，上游原材料、半导体设备以及终端厂商均有可能导致产品质量问题的出现，相较于厂内自建实验室对于产品的检测分析，中立的第三方实验室可提供更为客观与公正的检测分析服务，用准确的分析结果帮助企业快速溯源失效根因，为客户的产品设计及制造工艺优化提出解决建议。