半導體

應用材料看異質整合技術的三大創新:基礎材料扮演關鍵角色



連于慧 2025.9.18

無論是我們使用的ChatGPT,或著像是邊緣推理運算也逐漸改變我們使用手機的方式,又或是功能複雜的自動駕駛汽車對於晶片的需求倍增,人工智慧AI正在各行各業急速發展,改變我們的生活型態。 應用材料(Applied Materials)異質整合事業部業務負責人Manish Ranjan在SEMICON Taiwan 2025活動上指出,AI是當今時代最巨大的科技推動力,且正從根本上重塑半導體產業的格局,單純依靠前端製程微縮已無法滿足AI時代的效能,未來延續摩爾定律最關鍵的技術將是:先進封裝與異質整合。

Ranjan指出,異質整合已成為突破性能瓶頸的關鍵解決方案,它能在單一封裝內整合不同技術節點、功能和尺寸的晶片,為半導體廠提供設計和製造的靈活性。而異質整合技術真正的挑戰並非在於晶片的堆疊和組裝,而是基礎材料,要能確保提升系統性能的同時,還能降低互連電阻,從而實現了突破性的技術進步。

應用材料指出異質整合領域的技術突破有三個關鍵創新方向:
 混合鍵合技術:實現更精密的晶片間互連結構,以滿足高密度封裝要求,可以改HPC與AI的能效問題。
 面板加工:先進基板的轉變正在推動面板級加工技術的普及。應用材料提供一套面板加工工具,可為封裝應用提供前端圖案化,憑藉著應用材料在顯示工具市場處理大尺寸基板的經驗
 基板創新:先進基板能夠連接多個晶片,具有高I/O密度和資料頻寬。與傳統有機基板相比,玻璃基板具有卓越的電氣性能和熱管理能力,代表了下一代先進封裝的關鍵技術方向。
 
目前,應用材料公司台灣生態系統廠商合作,利用創新的數位光刻技術加速晶圓和面板上二維/三維封裝的規模化。應用材料的整合解決方案支援台灣領先的封裝技術,包括矽通孔 (TSV)、混合鍵合和玻璃基板。同時,應用材料也與台灣工研院在面板級測試平台領域合作,旨在為產業從晶圓級到面板級中介層製程的轉型,提供新的設備解決方案,提供改變世界的材料創新。

應用材料目前在封裝市場佔有相當高的份額,遠高於公司整體晶圓廠設備的份額。應用材料指出,已為未來的架構變革做好了充分的準備,我們的封裝業務預計在未來幾年內將成長一倍以上,達到30億美元以上。