AI 運算效能與資料中心需求持續爆發,推動半導體產業焦點由單純的電晶體微縮,全面擴展至資料傳輸、供電架構、散熱管理與先進系統製造。德商創浦 (TRUMPF) 於國際半導體展 (SEMICON Taiwan) 宣布,為因應市場強勁成長,計畫在 2 年內將極紫外光 (EUV) 雷射系統產能擴增至目前的 3 倍,並展示晶片堆疊內部整合式冷卻微結構與玻璃基板通孔 (Through-Glass Via, TGV) 高功率電漿鍍膜兩項關鍵技術,同時深化在台投資擴建技術中心,加速先進封裝與新世代 AI 處理器邁向工業化量產。

散熱結構深入晶片堆疊 超短脈衝雷射攻克高硬度材料

隨著先進封裝使多顆晶片在有限空間內緊密整合與垂直堆疊,運算產生之熱量愈來愈集中於封裝與晶片堆疊內部。傳統針對伺服器機櫃或資料中心整體環境的外部冷卻方式,已難以單獨滿足高功率 AI 晶片的散熱需求。為突破散熱瓶頸,半導體製造商開始將微流體冷卻與均熱層等微結構直接整合至晶片堆疊內部,於熱源產生處進行即時冷卻。
然而,用於晶片散熱的碳化矽與鑽石等高導熱材料硬度極高,且微散熱結構尺寸極小,傳統蝕刻製程難以兼顧加工品質與生產效率。創浦展示之超短脈衝雷射 (Ultrashort Pulse Laser, USP) 應用,透過微米級精密燒蝕技術,可在碳化矽等材料表面直接加工微流道與柱狀結構。該技術可精準控制側壁角度與幾何形狀,維持支柱寬度約 100 微米的高度均勻性,加工速度較傳統蝕刻快 5 倍以上。
創浦雷射技術部門全球半導體與微電子業務發展經理 Cathrin Conrad 指出,散熱已成為未來 AI 處理器發展的主要瓶頸之一,若缺乏全新冷卻概念,運算效能的成長將難以實現。 Conrad 引述產業預測表示,這項微結構散熱技術預計最快將在 2028 年隨著 3D 晶片堆疊架構導入市場。
破解 TGV 數百萬微孔金屬化難題 HiPIMS 推進玻璃基板量產

在基板與垂直互連方面,玻璃基板因具備優異平整度、尺寸穩定性與低高頻介電損耗,成為大型 AI 晶片封裝的重要發展方向。然而,要發揮玻璃基板潛力,必須在基板上加工數百萬個微米級通孔 (TGV) 並完成導電金屬鍍膜。由於 TGV 結構狹窄且深寬比極高,鍍膜材料難以均勻深入孔底,極少數通孔缺陷即可導致整片基板失效。
創浦結合超短脈衝雷射與高功率脈衝磁控濺鍍 (High Power Impulse Magnetron Sputtering, HiPIMS) 電漿電源技術,透過雷射精準成孔後,利用高電離率電漿將金屬原子轉化為帶電離子,並結合射頻偏壓與電磁場導引離子直達高深寬比微孔內部,形成均勻且緻密的金屬鍍層。
創浦新興技術需求負責人 Piotr Lach 說明,現代 AI 晶片運算能力快速成長,帶動先進封裝需求,玻璃通孔技術被視為下一代晶片的重要方向,如何以高可靠度完成數百萬個微細結構鍍膜,正是 HiPIMS 技術的核心優勢。
擴增 EUV 雷射產能至 3 倍 擴建台灣技術中心強化在地支援
除了後段先進封裝技術,前段製程設備需求亦維持強勁動能。創浦技術長 Berthold Schmidt 表示,高數值孔徑 EUV(High-NA EUV) 將成為最尖端製程層的重要技術,而低數值孔徑 EUV(Low-NA EUV) 仍將在未來多年持續扮演先進製造主力平台。創浦正持續攜手 ASML 優化 EUV 光源系統之功率、能源效率與可維護性,並因應結構性需求,全力推動在 2 年內將 EUV 雷射系統產能擴大至 3 倍。
看好台灣位居全球半導體產業核心,並擁有全球最龐大的 EUV 設備與電漿電源裝機基礎,創浦持續深化在台布局。繼去年 11 月在桃園成立區域技術中心 (Regional Tech Center) 後,創浦已規劃於今年稍晚進一步擴建該中心設施,強化半導體製造設備關鍵零組件的在地維修與技術服務能量,並於台灣各據點擴大招募涵蓋 EUV 、電子與雷射技術之專業人才。
攜手生態系跨越驗證門檻 第二層支援助攻先進封裝落地
針對新製程驗證與供應鏈導入進度,Schmidt 坦言,半導體產業對於採用新製程向來相當保守,任何新技術不僅要證明在原理上可行,更必須在工業量產規模下證明具備足夠的產能與製造速度。創浦並非從事純學術研究,所有技術展示皆是與研究機構、自有應用中心、新創企業以及終端客戶共同進行實務驗證。
談及台積電等晶圓代工大廠在 CoWoS 等先進封裝的驗證進度,Schmidt 說明,創浦主要定位於第二層 (Tier 2) 設備與關鍵技術供應商,全力支援與台積電合作並致力導入新製程的夥伴企業。他強調,面對 AI 運算挑戰,傳統以前段製造為主的半導體巨擘持續深入後段高整合封裝技術,在策略上是完全正確的方向;半導體產業正展現前所未有的開放態度接納新製程,創浦將持續透過深厚工業加工經驗與精確製程控制,協助生態系夥伴加速突破驗證門檻並順利導入量產。


