美光(Micron)與南亞科技等記憶體製造商近期同步啟動大規模擴產計畫,據點涵蓋台中、苗栗銅鑼、桃園、台南及屏東等多個園區。隨著人工智慧(AI)伺服器需求持續飆升,業者積極導入先進微影製程與三維晶圓封裝技術,推動台灣半導體產業鏈升級。
美光持續強化在台灣的產能配置,截至今年六月累計投資已超過新台幣一點六兆元。位於台中的製造基地為了補足封裝產能需求,將既有廠房改造成高頻寬記憶體(High Bandwidth Memory, HBM)先進封裝二廠,預計於十月中旬正式啟用。在晶圓前段製造方面,美光接手苗栗銅鑼廠區後,已有超過百台設備陸續進駐並開展二期建廠;桃園廠區則針對極紫外光(Extreme Ultraviolet, EUV)設備興建新廠,預計二〇二八年前後上線;台南廠則將購入的舊廠房改建為高規格無塵室,專攻前段晶圓測試需求。
另一方面,國科會已通過南亞科技進駐南科屏東園區的申請,預計建立先進半導體三維晶圓封裝與測試據點。該廠將以矽穿孔(Through-Silicon Via, TSV)與晶圓堆疊技術為核心,開發具備高頻寬、低延遲與高容量特性的記憶體模組。再加上華邦電子在高雄的擴產規劃,三大記憶體廠後續投入的資金規模預估接近新台幣二千億元,推動晶圓製造聚落自北部向南部屏東延伸。
產業意義
記憶體大廠從北部至南部屏東擴大投資,大幅擴充了台灣半導體的產能密度,同時也對工廠自動化與設備製造業產生深遠影響。隨著晶圓前段與後段先進封裝產線增加,半導體廠內部對自動化物料搬運系統(Automated Material Handling System, AMHS)與自主移動機器人(Autonomous Mobile Robot, AMR)的需求呈現極速上升趨勢。
此外,美光將舊廠房與倉庫轉化為先進封裝無塵室的作法,顯示出廠房重構與空間優化的實務需要。設備系統整合商與機器人業者必須在受限的空間結構下,設計具備微震抑制、高負載與精準定位能力的晶圓搬運與機台接口自動化方案。這將進一步刺激台灣在地機械零組件、高精度手臂與智慧物流系統整合商的技術升級。
技術解析
在此次擴產布局中,關鍵技術集中於高頻寬記憶體(HBM)以及矽穿孔(TSV)堆疊技術。HBM 主要是利用垂直堆疊多層動態隨機存取記憶體(DRAM)晶片,並透過在晶圓上鑽出微小孔洞並填入導體金屬的 TSV 技術進行訊號導通。與傳統平面排列相比,TSV 能極大地縮短訊號傳輸距離,大幅提升傳輸頻寬並降低功耗,是 AI 運算晶片不可或缺的搭配組件。
在實際的智慧工廠運作現場,由於 HBM 堆疊與 EUV 奈米級微影製程對微震動與落塵極度敏感,廠區內部運送極薄晶圓時,必須全天候依賴天車式無人搬運車(Overhead Hoist Transport, OHT)與無塵室等級的 AMR。這些自動化載具配備高精度光學感測器與控制軟體,透過智慧排程演算法,能確保前段晶圓與後段封裝測試站點間的轉移零碰撞,實現高度智動化的無人化生產作業。
常見問題
美光與南亞科技本次擴產的主要技術重點是什麼?
美光主要聚焦於高頻寬記憶體(HBM)先進封裝與 EUV 製程,南亞科技則著重於屏東園區發展 3D 晶圓封裝測試與矽穿孔(TSV)技術。
舊廠房改建無塵室對於工廠自動化有哪些挑戰?
舊廠改建需要克服空間結構與承重限制,自動化物料搬運系統(AMHS)與 AMR 移動機器人必須具備彈性設計與優異的避震定位能力,以配合狹窄空間的運送作業。
高頻寬記憶體(HBM)為何需要高度依賴自動化搬運?
HBM 製造涉及薄化晶圓與多層垂直堆疊,製程精密度極高且極易受外力損傷與落塵污染,因此必須運用無塵室 AMR 與天車無人搬運車(OHT)進行無縫且穩定的自動化傳輸。
