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進入我10年打磨先進封測光學量測 達次微米境界超越全球技術指標
國科會長期支持次世代智慧製造關鍵技術，台灣大學機械系教授陳亮嘉與跨校跨國及產業界等，共組團隊開發半導體封裝製程所需的「AI-powered」光學量測系統，挑戰3D晶片矽穿孔（TSV），可達最小0.3微米孔徑及深4.5微米的次微米境界，超越世界半導體先進封裝界所需的技術指標。（記者吳柏軒攝）
〔記者吳柏軒／台北報導〕國科會長期支持次世代智慧製造關鍵技術，台灣大學機械系教授陳亮嘉與跨校跨國及產業界等，共組團隊開發半導體封裝製程所需的「AI-powered」光學量測系統，挑戰3D晶片矽穿孔（TSV），可達最小0.3微米孔徑及深4.5微米的次微米境界，超越世界半導體先進封裝界所需的技術指標。
國科會工程處長李志鵬表示，半導體領域發展接觸物理極限，目前走向3D晶片堆疊，但牽涉異質整合、封裝技術及快速檢測，也是台灣半導體產業踏出下一步非常重要一步，過去封裝是台灣IC設計最下游，現在將扮演關鍵角色。
陳亮嘉指出，半導體TSV是先進封裝中的關鍵技術，製程初期會形成數量極多的盲孔，其直徑、深度、側壁、孔底等都會影響成品特性與良率，業界多採用掃描式電子顯微鏡量測，但會破壞樣品且相當耗時，團隊研發看得更細、更深、更清楚的AI-powered光學量測系統來突破。
陳亮嘉說，研究「十年磨一劍」，AI-powered系統運用到深紫外光等雷射，技術突破達到世界領先的微米級量測能力，最小可量0.3微米（300奈米），並關鍵的深寬比達15倍，可量測深度4.5微米，突破光學技術限制，且量測不確定度控制在50奈米以內，已成功超越國際半導體產業協會（SEMI）預測2025年所需技術規格。
陳亮嘉還說，此外，團隊還加入智能化影像檢測技術，用AI深度學習影像瑕疵偵測，快速檢查異質表面；再加上雲端虛擬量測與製程監控模組，能即時調整製程參數，提高良率。
該研究包含台大、陽明交大、台科大、北科大、中興等多名學者攜手，並由國科會儀科中心協助打造量測鏡頭；陳亮嘉說，希望將技術落地商品化發展「台大AOIEC設備與技術聯盟」，鏈結廠商會員，期望讓台灣半導體封測從低毛利率（2到3％）走向高毛率（50到60％）。
致茂電子公司副總經理鄭子彥表示，提高技術自主性跟門檻，會帶來毛利率增加，樂見產官學界三方緊密結合，公司長期跟台大陳教授團隊技術分享，未來產學合作有機會獲技術授權，預計2年內AI-powered系統可商轉。
陳亮嘉回憶，半導體技術尚未獲得廠商信任前，曾到處碰壁，因業者不放心製程外流，當初花了2、3年說服，直到廠商確定學界講出關鍵，並對製程有幫助，就主動接洽，現行大廠多跟國外購買相關機器，而國內研發的量測技術將來可讓台灣半導體供應鏈更自主、更即時，目前技術尚待設備商工程化與產線測試。
台灣大學機械工程學系特聘教授陳亮嘉。（記者吳柏軒攝）
