台灣與立陶宛近年持續深化雷射技術與半導體產業的跨國合作,從基礎光學研發走向高階製造驗證。工業技術研究院(ITRI)與立陶宛雷射協會及物理科學暨科技中心(FTMC)簽署合作備忘錄,針對次世代半導體先進封裝與異質整合等領域,加速超快雷射設備在實際量產線的落地應用。
擴大雙邊合作 推進半導體先進封裝雷射應用
雙方的技術合作早於二〇二三年展開,當時於台南成立「超快雷射研發創新中心」,結合立陶宛在超快雷射關鍵零組件的專業知識,以及工研院在製程系統設計與整合的能力,共同開發次世代雷射技術與應用市場。近期雙方進一步簽署合作備忘錄,將合作範圍延伸至半導體先進封裝中的異質整合雷射技術。立陶宛雷射協會會長兼 FTMC 雷射科技部主任傑第米納(Gediminas Račiukaitis)指出,立陶宛擅長雷射光源、光束控制及相關光學物理基礎研究,而台灣則具備完整的半導體製造經驗與產業整合優勢,兩者結合能有效開創全新的技術應用。
從實驗室走向量產 跨國驗證克服運轉挑戰
將先進雷射技術導入半導體產線並非單靠雷射設備即可達成。傑第米納強調,新技術在實驗室環境測試成功,並不代表能直接搬進大型晶圓廠運用。實驗室主要驗證物理特性的可行性,但一旦進入高強度量產環境,設備必須面臨全天候連續運轉、自動化系統串接、晶圓輸送順暢度以及長時間穩定的產能考量。透過台灣強大的實體製造環境與製程需求回饋,設備開發者、研究團隊與終端使用者能夠緊密協作,縮短關鍵技術從研發階段走向商業化量產的時程。
產業意義
這項跨國合作對台灣半導體設備與智慧製造供應鏈具有深遠影響。過去台灣半導體產業雖在晶圓代工與封測量產效率上居於全球領先地位,但在高階雷射光源與核心光學零組件方面,多半仰賴歐美日進口。透過與立陶宛在超快雷射領域的深度結合,台灣機械與設備製造商能有機會參與最上游的光學技術設計,加速本土設備鏈向高價值領域轉型。特別是在先進封裝與異質整合需求暴增的趨勢下,精準的雷射加工技術是提升晶片良率與產能的關鍵,這種「研發結合製造」的雙邊合作模式,有助於降低新設備在產線驗證的門檻與風險。
技術解析
在本次合作中,核心關鍵技術聚焦於「超快雷射(Ultrafast Laser)」與「異質整合(Heterogeneous Integration)」兩大領域:
- 超快雷射:指脈衝持續時間極短(例如皮秒甚至飛秒等級)的雷射技術。由於能量在極短時間內釋放,能在材料尚未吸收熱量並產生熱變形前完成加工,被稱為「冷加工」。這種特性非常適合用於極為微小且脆弱的半導體晶片切割、鑽孔與微結構加工,不會損壞周邊電路。
- 光束控制與系統整合:在半導體產線中,雷射光源必須與自動化晶圓輸送設備、機器視覺(Machine Vision)對位系統及自動控制軟體相互配合。光束控制技術能精密調節雷射能量分佈與聚焦位置,結合自動化設備進行高密度的點陣或線條描繪,確保每一片晶圓在每小時數千次的加工過程中都能保持一致的品質。
常見問題
台灣與立陶宛在雷射技術上的合作重點是什麼?
雙方合作重點在於整合立陶宛的超快雷射與光束控制技術,以及台灣的半導體製造與製程整合能力,聚焦於次世代半導體先進封裝與異質整合應用。
為什麼實驗室驗證成功的雷射技術無法直接用於半導體量產?
大型晶圓廠需要全天候二十四小時穩定運轉,設備除了雷射光源本身之外,還需與產線自動化系統、晶圓輸送及不同機台完美配合,必須經過實際製造環境的連續測試與驗證。
超快雷射在半導體先進封裝中有什麼優勢?
超快雷射的脈衝時間極短,能在熱量傳導至周邊材料前完成微加工,降低熱損害並提高加工精度,非常適合用於高密度的晶片切割與異質整合結構。
