【產業訊息】推動台灣產業儀器設備自主化契機,儀科中心為半導體業準備的關鍵底牌

關鍵評論  | 2019/11/04


國際半導體產業協會 SEMI 預測未 3-5 年的半導體產業有巨大的晶片需求及市場機會,但技術的挑戰甚大,藉由不同技術、不同功能、 不同材料間的異質整合創新及創造高附加價值之終端產品。而台灣半導體市場達 2.62 兆台幣,排名世界第三,今年年有機會重回第二,如何達成創新研發,將是台灣維持領先的重要決勝點。台積電在今年靠著七奈米製程的領先,擠進了 2019 年上半年第三大半導體製造商,但台灣在半導體相關產業的突破還有個重要的環節沒有解決:設備。半導體先進製程的設備領域長期被少數大廠壟斷,諸如光刻機龍頭ASML以及物理氣相沉積 (PVD) 設備龍頭AMAT分別佔據了細分市場上75.3%84.9%的市佔率,這代表台灣設備廠縱然為了更先進的技術,更龐大的市場份額而進行投資,亦會將龐大的預算外流至國外廠商,而難以在台灣國內達成產業成長縱效,2017 年,台灣半導體設備投資創造了超過 5000 億需求,但國內自給率僅 12%


在這個環境下,儀科中心成為了台灣設備自產最重要的核心單位,由於擁有台灣目前唯一的大口徑光學鏡片研製技術,提供完整的光學系統客製服務平台,可協助產學研界理工醫農各領域, 開發前瞻研究所需的客製化特殊光學元件與儀器設備。也因此儀科中心有能力研發、設計最先進的高科技製造設備,包含先進封裝製程用的半導體曝光機、電漿輔助原子層沉積系統,以及原子層蝕刻等相關設備,在國內先進製造設備的研發與製造上成為國內企業的最佳幫手。儀科中心陳峰志副主任表示,「儀科中心最主要的業務就是利用獨有的設備與技術,協助廠商開發目前市面上「不存在」的設備,根據客戶的需求設計符合需求,並藉此協助台廠降低生產成本,拉高產品良率,進而拉抬在國際上的競爭力。」


儀科中心也帶領與會者參訪近年與國內企業在半導體、生醫、航太等多個產業共同努力的成果,其中國內第一部自研自製原子層蝕刻Atomic Layer Etching, ALE) 設備原型也於當天首度對外曝光!ALE 設備專注研發氮化鎵研製次世代半導體電力元件,作為製作微小結構「精準蝕刻」最佳工具,可應用在半導體製造業的特殊先進製程步驟。自研自製設備開發過程中使用本國零組件為主,在產業鏈上深耕在地。這套 ALE 儀器具備可彈性調整零組件、維修成本低及帶動國內相關產業上下游發展的全方位優勢。陳峰志表示,「儀科中心的核心技術就是光學、真空跟光機電系統整合,業界夥伴和學界夥伴了解我們的核心技術,根據他們的需求去打造儀器。」例如國內與全球最大晶片微影設備商艾司摩爾的商業案,就是儀科中心和台灣機械廠合作的成功案例,儀科中心透過光學的專業,協助機械廠打造先進機械,拿下艾斯摩爾的訂單。「我相信如果可以找到民間廠商合作,這些廠商會優先去找民間廠商,但會來找我們就是因為民間廠商沒有辦法做到這樣的研發,所以才需要靠儀科中心協助」,甚至台灣廠商其實並不願意讓業界知道他們與儀科中心合作研發「他們都覺得這是一種 KNOWHOW 了」陳副主任笑說。


同時,儀科中心在原子層沉積 (Atomic Layer Deposition, ALD) 設備也有相關成績,透過儀科中心研究的12 吋矽晶圓之電漿輔助原子層沉積 (Plasma Enhanced ALD, PEALD) 系統新技術,可以解決傳統物理氣相沉積 (Physical Vapor Deposition, PVD) 製作大曲率樣品厚度不均問題,傳統 PVD 技術難以在非光滑表面上完成均勻覆蓋的薄膜,透過儀科中心的 ALD 新技術,可以完成 100% 階梯覆蓋率的光學薄膜,改善過往大面積大曲率樣品的鍍膜均勻性問題,進而提高成像解析度。2015 年,儀科中心更與台積電等產學機構共同成立「原子層沉積聯合實驗室」,進一步提供半導體製造業 ALD 製程設備測試與開發驗證的服務平台。因應產業在有限的設備預算上,儀科中心也可以做到多方面支援各種前瞻研究,並因應需求進行設備升級改良,創造台灣產業儀器設備自主化的能量與契機,並整合整體產業鏈,提高國內儀器設備產業的整體活力與動能。


引用來源:https://www.thenewslens.com/article/126742




2019-11-06