Technology and Trends

近年化合物半導體產業受到高度矚目，會議主持人穩懋半導體策略長暨SEMI功率暨化合物半導體委員會主席李宗鴻表示，非常榮幸與共同主辦單位鴻海研究院以及關注此議題的廠商共同參與、共同帶動產業發展。環境變遷帶來的挑戰成為未來幾十年所有人都無法迴避的議題，英飛凌科技台灣總經理黃茂原提到，能源效率成為實現氣候目標的重要手段，電力設計工程師在能源鏈的每一個環節，從發電和儲能到輸電和消費，都在努力探索新的節能潛力。隨著矽達到其物理極限，寬能隙元件成為尋找下一代高效電源轉換器開關的重點。 化合物帶動半導體材料革新 電氣化和對可再生能源的日益關注等全球趨勢正在推動電源設計工程師尋找新的方法，將更多的電源裝入更小的空間，並在降低成本的同時提高設備性能。德州儀器亞洲區副總裁暨台灣、韓國和南亞區總裁李原榮說，在傳統的矽基功率IC接近其物理極限的地方，寬能隙半導體可以發揮重要作用。​ 氮化鎵(GaN) IC使電源設計人員能夠透過高效率和快速切換頻率，提高在固定外形尺寸或功率密度下處理的功率量。此外，GaN在其他應用領域的潛力，如通訊與資料中心，這些領域目前主要由基於矽和IGBT，包括GaN在測試和測量應用中增加通道密度、增加儲能系統的功率密度和大幅減少設備效率和成本之間的權衡。 高平磊晶(IQE)認為，矽的物理極限逐漸浮現，需要新材料來解決物聯網、自動駕駛和淨零驅動等大趨勢的需求所帶來的技術挑戰。化合物半導體在基礎材料層面，滿足了下世代電子產品的需求，而其中的創新能量也將成為成長動能的來源。化合物半導體用於儲存、路由、傳輸和檢測數據時，能量消耗與當前材料相比較低。同時，GaN和SiC等化合物半導體材料，也已被用於實現高效、穩健的高壓應用。 自2019年以來，快速充電器的發展使功率GaN生態統逐漸成熟，並提高寬能隙材料的滲透率。隨著消費性電子產品的市場需求和技術成熟，功率GaN因其小體積和高效率在汽車車載充電器、資料中心電源和電機應用方面具有巨大潛力。 聯穎光電研發副總經理邱顯欽指出，由於5G基礎設施和低地球軌道衛星(LEO)市場對性能和可靠性的要求，高效天線陣列和功率放大器不斷成長。隨著這一趨勢，BTS技術從RRH切換到AAS，將射頻前端從傳統的單個高功率放大器發射器轉變為天線/PA陣列架構。在電信、衛星和國防應用的推動下，至2025年，RF GaN元件市場規模估計也將超過20億美元。 AIXTRON SE產品行銷管理資深產品經理Nicolas Muesgens分享電源和電源逆變器繼續推動寬能隙材料的導入，所有預測都認為GaN將進一步滲透到矽現有電源市場。為了維持當前的導入速度，必須滿足材料性能、成本和可用性方面的關鍵。AIXTRON透過專用GaN高通量外延解決方案應對這些市場，並協助提高客戶現有和新廠的晶圓產量。 資料中心/汽車/通訊應用潛力十足 隨著化合物半導體商品化越見成熟，GaN Systems亞太區總經理暨全球營運副總柯宇軒表示，GaN在資料中心和汽車應用中持續普及，也將提高電源效率。微軟雲端供應鏈採購與策略部協理司馬學文解釋，資料中心的網路是流量聚合點。具有專用硬體生態系統的網路需要繼續探索新技術以促進成長需求。資料中心網路需要基於Si的IC解決方案和基於III-V族半導體的光學解決方案之間的協作，以便頻寬可以繼續以所需的速度成長。 KLA Corporation區域產品行銷經理周發業談到，半導體是當今汽車創新的核心，與其他半導體應用相比，汽車IC的可靠性更為嚴格。與汽車打交道時，除了功能和性能外，安全性是最重要的考慮因素，因此晶片可靠性對汽車安全性和功能都至關重要。汽車應用的功率元件與其他汽車IC一樣要遵守同樣嚴格的品質標準，晶片可靠性是延長其壽命的一個重點。 在通訊應用部分，穩懋半導體行銷中心資深協理黃智文強調，化合物半導體以其高頻、大功率、更好的效率和發光等優勢，改變人們的日常生活。化合物半導體不僅提供從早期蜂巢式通訊到5G通訊的射頻解決方案，還開發了感測和通訊應用中的光學應用。隨著AR/VR、自駕車、元宇宙應用興起，化合物半導體將在相關應用演進中發揮關鍵作用。​ 化合物半導體技術與市場持續推進 化合物半導體技術持續發展，陽明交大電子與電機工程系講座教授​陳科宏提到，耗盡型GaN(depletion-mode, dGaN)和增強型GaN(enhancement-mode, eGaN)元件製造的整合晶片已經被開發問世。由於GaN製程缺陷，單晶片整合GaN解決方案的開發已成為替代MOSFET解決方案的挑戰，電流俘獲效應、自熱問題和背柵效應會降低高功率密度解決方案中GaN晶片的整體性能。因此，使用驅動整合650V eGaN功率開關的溫度補償(T補償)控制器、快速開啟(FTO)技術、亞穩態快速(MSF)比較技術、預驅動技術和去飽和技術開發整合GaN解決方案。連續的GaN製程和設計技術可以確保GaN解決方案的成功。 牛津儀器電漿技術執行總監Klaas Wisniewski分享「利用原子級加工生產解決方案提高電力電子應用的GaN HEMT性能」​，到2030年，應用於電力電子的GaN HEMT將成為一個價值數十億美元的產業，並且在一些非常高成長的市場，如自動駕駛汽車和資料中心，有多種元件幾何和生產技術可以實現更高效、更高工作溫度、更小、更輕和更低成本的功率半導體。 牛津儀器技術專注於pGaN HEMT和GaN MISHEMT。透過改善原子層處理技術，以創建下一代GaN功率元件；原子層沉積低損傷、高品質介電質和鈍化層的前瞻技術；用於pGaN HEMT和GaN MISHEMT的精確、受控原子層蝕刻的技術解決方案。 基於GaN的技術在功率元件和IC、RF元件、LED和MicroLED中極為普遍。Beneq半導體ALD銷售主管Mikko Söderlund帶來支援GaN技術的高通量順序電漿和熱ALD處理技術，GaN材料的直接能隙特性首先使高亮度藍色LED成為可能，並使可見全彩LED顯示器、白色LED和藍色雷射設備等應用陸續問世。對MicroLED技術的發展和GaN-on-Si的出現正在支持向最高亮度顯示器的真正技術轉變。GaN的極高擊穿電壓、高電子遷移率和飽和速度也使其成為大功率和微波應用的理想選擇。此外，增強型GaN晶體管正在實現從功率MOSFET到GaN HEMT的另一種技術轉變，以實現更高的開關速度或功率轉換效率。 Yole Intelligence電源與無線部門總監Claire Troadec針對「化合物半導體－台灣能幫忙嗎？」分享，化合物半導體包括碳化矽(SiC)、GaN、砷化鎵(GaAs)和磷化銦(InP)，在過去幾十年中取得了顯著成就。在動態電力電子產業，寬能隙材料碳化矽和氮化鎵已分別進入汽車和消費等大眾市場。接下來，工業、能源和通訊市場有望提供額外的成長動力。​ CSA Catapult策略發展總監Andy G Sellars，分享其專注於淨零和未來電信網路的發展。​​​有鑑於全球大趨勢和最近的半導體缺貨，近來業界更加認同半導體的戰略重要性。該研究深入了不同類型半導體按材料分類：矽、化合物和新興半導體。研究突顯了英國在功率電子和光電子方面的優勢，以及它們在淨零和未來電信網路中的應用。 最後，鴻海研究院半導體研究所所長郭浩中代表該公司提出本論壇總結，化合物半導體對於未來科技產業的新興應用不僅不可或缺，重要性還日益提升，鴻海除了本身布局未來的業務發展之外，也支持台灣與科技產業在相關技術上的推動，未來也將持續支持相關活動，並期許與產業鏈一同成長。

全球半導體市場可望於 2030 年叩關 1 兆美元，半導體銷售額和資本支出預計於未來十年出現大幅成長，同時也將會有許多晶圓廠（和廠房升級）即將上線。根據SEMI最新全球晶圓廠預測報告（World Fab Forecast）， 8吋和 12吋晶圓廠總產能增幅到 2024 年將分別超過25%和50%以上。如此大規模的產能擴張勢必也需與先進的工業4.0標準、作法和技術相互整合，才能在量產之初就讓營運效率和性能達到最大化。 SEMI智慧製造執行委員會(SEMI Smart Manufacturing Global Executive Committee, GEC)由SEMI全球七大地區重要的產業領袖組成，德州儀器 Bobby Mitra 博士擔任主席。過去一年特別關注多個廣泛領域，後將於本文一一討論： 「認知人工智慧驅動之自主智慧工廠(cognitive-AI driven autonomous smart factory)」的產業願景和預計時間表 基於下列五大獨特技術階段之自主工廠詳細路徑圖，包含短期和長期優先領域 用於評估感知、連接和預測進展之能力成熟度模型 認知人工智慧驅動之未來自主工廠基於五個關鍵技術階段，並依據特定生產線需求完成佈建。圖1為大多數半導體製造商實施各類智慧製造技術階段之大致時間表。 Figure 1: AI-Driven Smart Factory (Point Systems to Autonomous Solutions) (Courtesy: Inficon) 圖2顯示更多細節，包括實現智慧或自主工廠的五個關鍵技術階段。這些步驟對於涵蓋前端到後端、整體半導體產品生命週期的未來自主工廠至關重要。 Figure 2: Autonomous Factory of the Future i-Acquire 數據取得 — 現代晶圓廠可從多個來源（下圖 3）產生各自具有獨特特徵的大量數據，為建立自主工廠的關鍵所在。目前，這些數據多零散、落於不同位置，而且數據的溝通、連接和格式化等相容性有其限制。可見數據治理、品質和準確性為高效製造營運的基礎。 Figure 3: Source: SEMI I C Standards Technical Committee - EEDG (Equipment Edge Data Governance) Task ForceMonthly Meeting Report i-Insights 洞見 – 從數據中汲取可操作的訊息重要性不言可喻。現今大多數晶圓廠綜合古典分析法、故障檢測與分類系統（FDC）、先進製程管控（APC）、根本原因分析（8Ds）和其他成熟技術以汲取更深層的洞見，才能為工具或機臺腔體匹配所用、更佳化管控特定製程步驟、找出特定製程偏差的根本原因，並改善良率管理。i-Acquire和佈建先進分析工具和系統，對於製造營運團隊收集特定步驟或步驟順序的相關洞見而言，再重要不過。 i-Digital Twin 數位雙生— 開發和佈建數位雙生系統為工廠能否完全自主的關鍵所在。一個數位雙生系統應包括每個工具、製程和在製品（WIP）的詳細動態資訊（參照SEMI標準），包含產品性能。製造團隊須從單個工具或製程程序著手，再發展為適用整個生產線的數位雙生系統，以便為既定產品提供整合操作工具和流程的完整可視資訊和報告。更重要的是，產能模型和情境分析等其他功能也可整併於同一平台，讓製造營運隨著不斷變化的情境動態調整。 i-Predict 預測 — 導入數位雙生系統後，即可著手部署人工智慧（AI）/機器學習（ML）系統和解決方案，並擴展整個生產線上的即時預測分析功能。引進產品性能預測分析，從故障檢測與分類系統和量定、工具預防性維修（PM）、在製品排程、到生產線如何取得平衡等，生產線營運的各方面均可從中受益，同時還能預測潛在問題。隨著製程中數據量不斷增加，相關系統也將繼續學習，進一步優化產線。 i-Autonomy 自主 — 最後，藉由智慧控制室(Smart Control Room)進行集中管理為關鍵所在，可根據異常情況自動調整工具和製程、動態調整任務優先順次序、分配資源，同時針對多種產品蒐集跨工廠的需求和產能資料。多種技術和領域專業知識在過程中的融合、落地，將會是未來製造營運模式的典範移轉。 半導體製造業已然意識到，想讓未來自主工廠成真仍須投注大量心力。自家製造目前身處哪一階段、如何評估，將是晶片製造商面臨的一大挑戰。「SEMI 智慧製造倡議指南小組委員會」將提供可跨越整個產品開發生命週期的評估工具，以協助製造營運決策者辨識導入智慧製造技術所需的關鍵零組件、發現差距，並找出需要改進的目標領域。 密切關注晶圓廠發展的小組委員會另一目標為製定下世代故障檢測與分類系統（Next-Gen FDC）的相關需求。現今的系統誤報率高，和檢測與計量的數據整合也有限。下世代系統希望運用基於人工智慧/機器學習的異常檢測和分類技術，提供專家系統反饋，分門別類探測，就零件、分層及技術個別確認，以追蹤異常的類別。每一FDC異常類別均可透過系統驗證有效或無效，也可進一步擴展至虛擬計量等領域。「SEMI 智慧製造倡議指南小組委員會」預計將提出下世代故障檢測與分類系統需求報告。 「SEMI 智慧製造倡議」旨在協助半導體製造商和供應商解決採用智慧製造應用可能產生的問題、縮短投資回報的時程，以改善製程並優化「感測-連接-預測鏈」的作業效率。 參與SEMI智慧製造系列活動，有助增強工具、製程和人員效能，進而強化品質管理、生產力和成本效益。 如欲了解自主工廠路徑圖(Autonomous Factory Roadmap)的更多相關資訊，或有興趣參與智慧製造計劃者，請透過 [email protected] 與我們聯繫。

先進封裝技術的進步，讓IC設計者得以將系統單晶片(SoC)裡整合的各種功能分拆成小晶片(Chiplet)，再藉由封裝技術將其整合成一顆元件。許多大廠都在近幾年大力擁抱這種晶片設計概念，並在近幾年陸續將其運用在自家產品上，因而讓Chiplet成為半導體業內的熱門關鍵字之一。 但Chiplet的風行，也讓半導體產業必須有所調整，以建構出對應的完善生態系統。日月光集團研發中心副總暨SEMI封裝測試委員會主席洪志斌就指出，如果從更宏觀的角度來看，半導體產業發展的方向，其實是追求更高效的系統整合。系統整合又可分成兩種HI，一種是同質整合(Homogenious Integration)，另一個則是異質整合(Hetrogenious Integration)。我們在發展對應的實作技術之際，另一方面也要持續強化、深化產業鏈成員的合作，才能克服這條路上遇到的種種挑戰。 Chiplet已成大勢所趨 研究機構TechSearch總裁Jan Vardaman指出，Chiplet不僅讓IC設計者可以更靈活地實現自己想要設計的晶片，同時也讓晶片製造的成本變得更便宜。因為不同功能電路可選用最具性價比的製程技術來生產，不必全部採用最先進製程。 由於Chiplet可以帶來更高的靈活性與更好的成本結構，近幾年市場上出現許多採用Chiplet架構的元件。但目前市場上的Chiplet產品，是各家大廠自行發展出來的成果，故目前半導體業內存在多種不相通的Chiplet互連技術，導致Chiplet生態系呈現碎片化的局面。以打破藩籬為訴求的UCIe標準，是Chiplet生態系一個重要的發展里程碑，但不會是所有問題的解答。 超微(AMD)先進封裝部門企業副總裁Raja Swaminathan則認為，市場需求是推動半導體產業轉向異質整合的關鍵因素之一。高效能運算市場對處理器效能的需求，已無法光靠製程微縮來滿足。做為處理器供應者，AMD必須找出新的方法來滿足客戶。Chiplet是這個問題的有效解法。藉由Chiplet，晶片成本跟元件尺寸微縮的問題有了解決的方法，讓該公司能夠推出符合市場需求的產品。 日月光院士既資深技術顧問William Chen(Bill)則認為，要進一步推動Chiplet生態系發展的關鍵，在於如何將產業的研究成果轉移到教育體系。目前與Chiplet有關的設計方法、技術，都掌握在業界手中，學生在教育體系裡面沒有機會接觸，導致熟悉Chiplet設計的人才養成相當困難。而人才對於半導體產業的發展極為關鍵，因此我們必須設法讓更多學子在學校裡面就開始接觸Chiplet，才有助於Chiplet的進一步普及。 益華電腦(Cadence)研發副總裁Don Chan則表示，Chiplet是IC設計領域的重要典範轉移。藉由將SoC解構成Chiplet，再透過先進封裝技術將其整合成一顆元件，IC設計者一直在追求的效能、功耗與面積(PPA)三大設計目標，有了新的實現路徑。但這個趨勢也為IC設計者帶來新的挑戰，例如原本整合在SoC裡的功能應該如何拆分、如何設計多顆Chiplet間的互連架構、以及晶片堆疊後最棘手的散熱問題等。這些新挑戰都需要對應的設計流程、方法論與工具來支援。 針對當前業界最熱門的Chiplet概念，聯發科製造營運副總經理高學武分享了該公司的產品開發經驗談。高學武指出，對IC設計者而言，Chiplet最有趣，也最有價值的地方在於，這個概念讓IC設計變得像在調雞尾酒，只要調和不同的素材，就能實現出獨特的產品。另一方面，市場對下一代產品的要求越來越高，只靠一顆晶片上的電晶體預算，已經無法滿足客戶對功能跟性能的要求。因此，藉由晶片切割(Die Partitioning)，把客戶期望的功能分成多顆晶片來實現，是唯一的解法。 而在這個設計實踐的過程中，聯發科也發現，Die Partitioning確實可以帶來節省成本的效果。因為有部分功能可以用較成熟、性價比更高的製程來實作，而且個別晶片的面積也變小了，讓聯發科得到更漂亮的良率數字。 晶片散熱亦為主要挑戰　浸泡式冷卻充滿潛力 雖然以先進封裝來整合Chiplet，已成為半導體技術重要的發展趨勢，但困擾半導體業多年的散熱問題依然存在，而且在先進封裝時代只會變得更加複雜，同樣需要創新的解決方案。 緯穎科技總經理張順來就表示，緯穎做為一家伺服器製造商，會出現在半導體業者雲集的異質整合國際高峰論壇，就是因為散熱的問題需要產業鏈上下游通力合作，才能更有效地解決。緯穎近年來一直大力發展浸泡式冷卻方案，就是因為晶片產生的熱量已無法只靠風扇移除，同時也直逼液冷技術的極限。把整張主機板連同上面的電子元件全部浸泡在冷卻液裡，是未來必然要走的路。 但目前半導體元件所使用的封裝技術，並未針對浸泡式冷卻做出最佳化設計，因此，張順來希望能與封裝產業的夥伴進行深度合作，例如在封裝上預留讓冷卻液可以通過的孔道，來增加浸泡式冷卻技術的散熱效率。 解決傳輸功耗問題　CPO技術不可或缺 值得注意的是，在晶片元件裡，除了運算、儲存單元會產生熱，負責傳輸資料的I/O單元，也是不容小覷的熱源之一。且隨著運算效能不斷提升，帶動I/O頻寬增加，I/O的功耗問題也變得越來越具挑戰性。 思科(Cisco)副總裁Jie Xue就指出，由於網路資料量無止境的成長，網通晶片的I/O頻寬要求也越來越高。但傳統的傳輸介質已無法在可接受的功耗水準下，承載這麼大量的資料，因此網通ASIC採用矽光子(Silicon Photonics)這類Co-package Optics(CPO)技術來實現，已經是大勢所趨。 CPO是一種典型的異質整合，藉由先進封裝技術將使用CMOS製程的邏輯單元跟採用特殊製程的光電、光學元件整合在一起，晶片開發者不僅可以獲得更多通訊頻寬，而且傳輸資料時所消耗的電力也大幅減少。正因為擁有這些優勢，CPO已成為網通相關晶片未來的發展方向。 台積電分享CoWoS技術家族最新進展 除了國際大廠的分享外，台灣晶圓代工龍頭台積電亦現身說法。分享其CoWoS技術家族的最新進展。 台積電APTS/NTM處長鄭心圃指出，為滿足高效能運算領域的客戶需求，台積電多年前就發展出CoWoS先進封裝技術。歷經多年發展後，如今CoWoS技術已經擴張成一個技術家族，有許多不同的衍生版本。會發展出不同的技術，是因為不同的客戶有不同的偏好，有些客戶特別看重效能，有些則希望高密度導線，有些希望有成本效益。 例如，原本使用矽中介層的CoWoS，後來衍生出以有機中介層取代矽中介層的CoWoS-R。因為低阻抗的導線CoWoS-R在反應速度和耗能上均更佳， 亦可進㇐步整合去耦電容被動元件，讓晶片的整合度更上㇐層樓，適合大功率的系統整合。 設備/材料廠聚焦混合接合　各家競推解決方案 作為封裝產業最重要的年度論壇，除了前面提到業者外，矽品、應材(Applied Materials)、科林研發(Lam Research)、EVG、Brewer Science等重要產業鏈成員，也都在今年的論壇上，分別從Chiplet整合所使用的先進封裝技術選擇，以及相關設備、材料等環節切入，介紹其所提出的解決方案。 在今年的論壇上，混合接合(Hybrid Bonding)無疑是最重要，也最被反覆提及的議題。為了將互連線路跟接點的尺寸作得更細小，滿足先進封裝對互連密度的極致要求，每家投入先進封裝技術的業者，都選擇了混合接合這條技術道路。但混合接合本身對製程條件的要求，例如接合面的潔淨度、材料的物理特性等，都有十分嚴格的要求。因此，要將混合接合運用在量產上，雖已不成問題，但還是有許多充滿挑戰性的技術議題存在。 挑戰之所在，也就是商機之所在。誰能為混合接合所遇到的技術挑戰提出解決方案，就能抓住龐大的市場商機。這或許也正是混合接合相關議題，之所以在今年的異質整合國際高峰論壇上一再出現的原因。從設備、材料到檢測/計量，為不同製程環節提供方案的業者，都提出針對混合接合製程開發的新解決方案。

隨著淨零碳排成為世界各國政府與國際企業的一致目標，全球儼然已進入碳權時代。「2022台灣國際智慧能源週」（Energy Taiwan）於10月19日登場，其中備受矚目的「綠能科技啟動淨零時代競爭力論壇」，鎖定能源產業熱度最高的兩大議題：儲能應用與綠電交易，邀集產官學研與會，共同商議台灣能源轉型的競爭力。 經濟部次長曾文生致詞時表示，台灣的能源轉型正在逐步落實，隨著風電、光電裝置量的成長，為了提高綠能滲透率，台電公司已啟動電力交易平台，引入民間資源提高電力系統穩定性及效率。另一方面，產業未來對綠電的需求只會有增無減，政府將同步推動綠電交易，協助企業無論大小規模都能買到綠電。經濟部將持續為產業尋求新市場，攜手企業共同加速台灣的淨零轉型。 需量反應、微電網 儲能應用百花齊放關鍵技術 為了克服再生能源不穩定特性，如何將所產生的電力儲存起來為綠電時代的重要課題，因此，論壇上半場的討論主題環繞在儲能技術以及電力系統的多元應用。 「需量反應不是讓你不要用電、而是讓你智慧用電。」工研院綠能所副所長張簡樂仁開門見山點名需量管理為能源管理的突破與創新。目前，需量反應在先進國家的綠能應用中扮演智慧能源調節的重要角色，氫能以及電動車的發展則是如火如荼，極有機會成為未來主流。張簡樂仁認為，台灣推動需量反應已有初步成效，未來可以透過智慧電表調節讓物聯網中的智慧家電，比如供電緊澀時，調高各級學校班級的冷氣溫度、或是調降電動車的充電速度，對使用者的影響微乎其微，但大大增加了電網的調整彈性。 去年全台大停電後，「微電網」躍為企業間的熱門話題，地區性的發配電系統，將區域網路內的智慧建築、太陽能發電板、甚至電動車充電樁等能源裝置集結管理，如果大電網發生問題、也可切換為不受影響的孤島運作。台達電能源系統解決方案事業處資深處長艾祖華說，隨著電網升級為智慧電網，區域電網勢必也將升級為微電網，這讓儲能系統的應用有了更多元的變化，比如台達電近年積極協助離島佈建儲能系統，可以解決旅遊旺季離島經常跳電的問題；此外，太陽能自發自用、輔助工廠電力，可大幅增加整體能源利用率，都是令人期待的應用商機。 充電樁、智慧電表將成虛擬電廠聚合關鍵媒介 儲能技術進入電網之後，將如何改變我們的生活呢？電動車充電樁品牌起而行綠能副總林君穎以及聯齊科技創辦人顏哲淵分享了儲能新應用的未來願景與台灣挑戰。 林君穎指出，許多國家都開始投入智慧充電「Unidirectional control」(V1G)與「Vehicle-to-Grid」技術（V2G），透過充電樁進行智慧排程，管理分佈在城市各辦公大樓、工廠、住宅與停車場的電動車充電排程，或進一步將電動車內儲存的電力釋放回電網，並將釋放出的需量與電能聚合成為虛擬電廠，這兩種型式都能即時有效的輔助電網穩定。台灣電動車的總儲電量可望在2050年達全國一日用電的七成，未來透過V1G與V2G技術可望將電動車內電力納入電力交易，不過，因為台電電力交易平台有最低可供調度電力容量的限制，因此，還是得有聚合商願意花時間進行整合，V1G與V2G資源才有機會透過團購威力加入電網備轉服務。 「綠電占比愈高，就愈考驗家戶用電因應電力供應做出調整的速度。」顏哲淵則說，以家庭與社區為重點的虛擬電廠 （VPP）將成為新商機。他以綠電占比37%的日本為例，去年冬天，日本政府就運用能源管理系統，直接調度家戶蓄電池以及電動車充電樁。台灣想跟進，前提就是智慧電表要普及，並且跟能源管理系統互相連結，用獎勵措施鼓勵家庭加入智慧調度行列。 綠電交易新市場 改善流程促進市場活絡是共識 台灣在2017年開始實施再生能源憑證，但現在綠電市場可說是有行無市，有意購買綠電的中小企業無法有效與大企業競爭。論壇下半場主軸便鎖定綠電交易，邀請綠電販售者、以及綠電購買者以及政策制定者齊聚一堂，探討如何替台灣的綠電交易新市場創造不同的局面。 睿能創意副總經理陳彥揚表示，Gogoro廣布電池交換站作為基礎建設，將生態系統中的電池蓄電總量擴大至1.5GW的規模，足以供應台北市用電量48分鐘，新一代換電站同時具備充放電功能，可視區域網路需求進行電力調度管理。然而，即便是Gogoro這樣積極擁抱綠能的企業，購買綠電依然極具挑戰，不僅難買、價格高，流程也相當複雜，比如旗下2000多個換電站若想採用綠電、就得簽2000多張合約。他疾呼，要邁向2050年淨零碳排目標，簡化採購流程至關重要。 中小企業買不到綠電很悶，綠電業者也是有苦衷。離岸風電業者風睿能源董事長林雍堯說，目前中小企業比較難以參與離岸風電的企業購電協議(CPPA)，主要是因為離岸風電大多採取專案融資，融資的銀行團會要求國際信用評等具投資等級的offtaker，再者每一案場的年發電量大概都在二十億度電左右，無法一次調配給太多小型的需求業者。另考量國內購電協議(PPA)市場尚未成熟，對於中小企業合約議定過程相對複雜。他建議，可立竿見影的解方，一是參採日本電證分離的形式，或是類似歐盟，有一到數家的具良好信用評等的業者，創建統購再分銷的市場機制。 針對業界心聲，經濟部標準檢驗局組長黃志文捎來好消息，政府將祭出三大策略解決目前「買不到綠電」的疑慮。第一是單一電號多用戶、也就是綠色租賃方案，讓房東先「團購」綠電，再分配給不同的房客使用，辦公大樓內租戶不需再大費周章各自採購。其次是開辦再生能源綠市集，號召公私協力共同推廣，透過供需調查、主動媒合，再以專人專案加速行政程序，開始綠電轉供；最後，則是推出中小企業的綠電採購專案，讓綠電市場更加活絡。 主辦單位SEMI能源產業部資深總監蘇貞萍表示，使用綠電不再只是環保議題、更是企業與國家的競爭力。SEMI能源產業部透過長期彙整業界觀點、進行政策倡議等持續凝聚政府、產業、學研法人各界聲音，建構台灣最完整的能源供需兩端交流平台，協助促進台灣再生能源產業發展、增加綠電供需串接，同時，SEMI也針對業界技術需求進行產學資源對接，近年更成立全球半導體永續委員會，呼應產業實現淨零碳排、乃至於達成 RE100全綠電使用之決心。

Authors/ Terence Liu, CEO of TXOne Networks, SEMI Taiwan Semiconductor Cybersecurity Committee Darren Chung, TXOne Networks Technical Marketing Team The Importance of Cybersecurity for the Supply Chain Modern ICT products and services depend on their supply chains, which connect global manufacturers, software developers, and other service providers. Generally, the components and software for the end product come from many sources. For example, the end product may be designed in North America then and manufactured in an Asian country, where it is assembled with multiple components originating from various countries and manufacturers. Not only can the resulting products from this process contain malware or be vulnerable to cyber-attacks, but vulnerabilities in the supply chain itself can also affect a company's cybersecurity. Although globalized supply chains boost the global economy, they also put companies and consumers at risk. According to the ENISA report in 2021– "Threat Landscape for Supply Chain Attacks" [1], the data showed in the report highlights the importance of cybersecurity for the supply chain: The number of supply chain attacks has risen sharply: The survey shows that the number of supply chain attacks was four times more in 2021 than it was in 2020. Product security is critical to supply chain risk management: The survey shows that in order to attack the targeted organization, adversaries focused on the suppliers' software code in 66% of the reported incidents. Supply chain risk is no longer just a cybersecurity management issue, it now also requires safeguarding the cybersecurity of ICT products. Critical assets are now a prime target for hackers: About 58% of hackers in supply chain incidents primarily targeted customer data, including personally identifiable information (PII) and intellectual property. It shows that once a supply chain incident occurs, it will seriously impact the competitiveness of enterprises. Even if an organization's own defenses are comprehensive, it can be easy to suffer from supply chain attacks. Adversaries can use the most vulnerable vector in the supply chain to conduct targeted attacks penetrating the target organization. In addition, a manufacturer could suffer a ransomware attack from one of its suppliers, resulting in disruption of the supply of critical manufacturing components, or a retailer could suffer a data breach from a supplier because the supplier that maintains its air conditioning systems has access to the retailer's data sharing portal. Cyber Attacks on Supply Chains in High-Tech Industries What is a supply chain attack? A supply chain combines an ecosystem of resources and activities required to design, manufacture, assemble, and distribute a product to move resources from suppliers to end consumers. However, attacks can occur by targeting one or more of a supply chain's systems, processes, developers, or operational services, thereby gaining access to the critical system or causing disruptive or harmful effects. Although ‘supply chain attack’ is a general term and there is no universally accepted definition, the relevant threats can be classified into four attack levels according to the National Counterintelligence and Security Center (NCSC) in the US [2]: Supply chain cyber attack The first is an attack using cyber means to target one or more of the systems, processes, developers, or operational services of a supply chain, thereby achieving access to the critical system or inducing disruptive or damaging effects. One notable supply chain attack incident in the retail industry is that of Target, where more than 70 million consumers had their data stolen, leading to a total loss of about 200 million US dollars in 2013. We can see that the incidents were initiated through supply chain attacks. By leveraging stolen credentials from retail suppliers to gain access privileges to the network, the hacker escalated privileges and moved laterally undetected until the hacker found the critical POS system. The malware downloaded detailed credit card information from the POS system, and all the data was then quietly exfiltrated to the attackers’ servers. Software-enabled attack The second is software-enabled supply chain attacks, which typically exploit "software vulnerabilities" to disrupt, disable, or destroy supply chain systems, processes, or operations. It is worth noting that this type of attack is distinct from the "software supply chain attack" subset that targets the software's design, development, delivery, or improvement. For example, the Log4Shell is vulnerability was found in the widely-used open source software and Java-based log auditing framework, Apache Log4j. The vulnerability was discovered to have somehow missed validation and input checking, allowing hackers to remotely execute code (REC) and install malicious code on the targeted computer to launch various attacks. This vulnerability has been assigned a CVE number (CVE-2021-44228). Furthermore, the widespread use of Log4j in the industry makes Log4Shell one of the most critical vulnerabilities ever discovered. Even Cadence, an EDA software and engineering service leader, was affected by the significant Log4j vulnerability that ravaged the world in 2021 [3]. Software supply chain attack The third type is the ‘software supply chain attack’. This kind of attack occurs when a cyber threat actor infiltrates a software vendor's network and employs malicious code to compromise the software before the vendor delivers it to their customers. The compromised software then compromises the customer's data or system. The characteristic of this kind of attack is that the hacker infiltrates the vendor's software development process before the software is compiled and signed. It will become a software product with malicious code, which makes the malware more difficult to detect. They are attacks against the supply chain of the piece of software itself. In 2020, the state-sponsored hacking group exploited access to SolarWinds' software development operations to modify SolarWinds' source code for its Orion network management software. State-sponsored hacking groups inserted malicious code in an automatic software security update impacting 18,000 government and private users. To prevent SolarWinds developers and users from discovering the existence of malware, hackers have designed many mechanisms to avoid detection. For instance, malware is employed before compiling and only occurs when deployed on the customer. The incident took a year and three months from the start of the intrusion until SolarWinds discovered it. Hardware-enabled attack Adversaries can also compromise devices by tampering with hardware or modifying the supply chain firmware. Those attacks may be challenging to detect and give the adversary a high degree of control over the system. Hardware manipulations create a "back door" connection between the device and external computers that the attacker compromises, and once a "back door" infiltrates the hardware supply chain adversaries will use it to gain further access or steal data. Two known methods to accomplish hardware-enabled attacks are ‘interdiction’ and ‘seeding’ [4]. In interdiction, adversaries intercept hardware on its way to the following factory in the production line and then modify hardware and quickly repackage, going back to the original working process and final location. Another way is seeding attacks. Adversaries may pose as an insider or convince an insider to either conduct actions that benefit the attack, such as allowing the adversaries direct access to the hardware. For example, state-sponsored hacking groups APT28 or Fancy Bear used the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) rootkit to attack Windows PCs in 2018. The rootkit, known as LoJax, is designed to install malicious code directly into the operating system and ensure it is executed upon startup. This technique allows adversaries to maintain persistence on affected devices, despite hard drive replacements and operating system reinstallations [5]. How to Mitigate Supply Chain Attacks in the Semiconductor Industry As mentioned above, companies in the semiconductor industry chain are hyperconnected, and supply chain security is already a problem that the semiconductor industry must fully understand and response. The National Institute of Standards and Technology (NIST) released a new version of the document SP 800-161r1 [6] on cybersecurity supply chain risk management in May 2022 to help all circles understand supply chain risks and guide enterprises to effectively manage risks. 1. Identify the Cyber Risk Posture of Supply Chain The New version of SP 800-161r1 pointed out that one of the key successful factors in cyber supply chain risk management is that companies must carefully assess supplier cybersecurity risks from the initial stage of acquisition. Acquisition teams can work with cybersecurity teams to drive acquisition policies and processes that incorporate supply chain security considerations into every step of the acquisition and contract management lifecycle. For example, the US government mandates supply chain risk management considerations in GSAM Subpart 504.70, which include planning, defining, and developing requirements, performing market analysis, completing procurement, ensuring compliance, and monitoring performance to ensure supply chain security is considered when purchasing ICT/OT assets. a. Identify and assess supply chain cybersecurity posture Firstly, the enterprise should formulate and define requirements for addressing cybersecurity risks throughout the supply chain during the planning stage. After defining the requirements, the enterprise usually conducts a market analysis of potential suppliers. Market analysis activities explore the availability of potential or pre-qualified sources for the supplier. It is a common practice for companies to conduct more robust due diligence research on potential suppliers and/or products using cybersecurity questionnaires to generate supplier risk profiles. Moreover, the enterprise can use a Request for Information (RFI) to conduct a preliminary screening of potential suppliers and gather cybersecurity validation information. b. Actively monitor the cybersecurity posture of the supply chain In addition to conducting questionnaire surveys, enterprises should monitor supply chain cybersecurity risks in real-time. Enterprises will continuously monitor their supply chain security posture with a dedicated third-party security rating tool. The security rating tools can leverage big data from the network and mathematical models to transform supply chain threat intelligence into quantitative cyber risk indicators, such as social information exposure, darknet discussion, DNS health level, IP reputation, credential leakage, system patching, network security, endpoint security and so on. c. Supply Chain Threat Intelligence Sharing Effective information sharing helps companies access information to understand and mitigate cybersecurity risks across the supply chain. Companies can build information-sharing processes and activities into their supply chain risk management. This program may include establishing information-sharing agreements with peer companies, business partners, and suppliers. By exchanging supply chain risk information within a community, companies can leverage that community's collective knowledge, practices, and capabilities to gain a complete landscape of the threats. For example, in December 2018, the US Department of Homeland Security established the ICT SCRM working group, Japan in November 2020 established Supply Chain Cybersecurity Consortium, and Taiwan also established a SEMI Taiwan Semiconductor Cybersecurity Committee in 2021 to facilitate information sharing and provide regulations and best practices to private industry. 2. Establish Control with OT Zero Trust in Asset Life Cycle Protection The goal of the OT zero trust approach is to eliminate all threats, whether they originate from inside or outside the network. The central principle is that it is not safe to trust anything inside or outside the OT environment – including stakeholders, the network, or assets – without first conducting identification and classification. Many global leaders in semiconductors use the asset life cycle architecture together with OT zero trust to plan and deploy cyber defenses for semiconductor work sites. They’ve found OT zero trust to be an effective as a strategy for mediating and adding defensive underpinnings to the asset planning phase, where improving long- and short-term cyber defensive outcomes is critical. a. Onboarding Before an asset is shipped to a foundry, suppliers should scan each asset to create a record of OT health that proves the equipment is malware-free. In the past, attackers have launched large-scale attacks and exploited the supply chain by compromising assets prior to shipment. Similar to going through each country’s customs on either side of an international flight, both the supplier and the asset owner must keep a record as they independently confirm device safety and security for themselves on their own side of the transaction. b. Staging During the staging phase, prepare assets by patching vulnerabilities and shutting down non-essential services such as system applications, permissions, ports, and user accounts, thereby reducing the opportunity for attackers to gain access to mission-critical computers in a device. We can achieve the goal in different system layers by following examples, including but not limed to: Using malware protection to enhance the system's immunity Removing all superfluous services and software Disabling high risk network protocols and unnecessary network ports Controlling for and limiting user privileges and access Disabling USB ports at boot c. Production As mentioned in the first chapter, asset users usually face the problem of managing legacy assets, where they need to ensure uninterrupted production and operational resilience. In this case, network segmentation prevents system vulnerabilities from turning into large-scale disasters. For example, different parts of a computer network or network area are separated by firewalls, switches, and routers to reduce malware cross-infection. The benefits of the protection stage are avoiding a wide range of network attacks, improved access control for external and internal network security, and better analytics around network monitoring. d. Maintenance From the moment an asset is put into its intended production use, it begins to age and depreciate, and regular maintenance begins. Not only repairs, but also ongoing software configuration changes, system upgrades, and security updates to keep assets in sync with the changing factory field. Sometimes this is also necessary in order to maintain compliance with company security policies. 3. Build Software Assurance into Supply Chain Management Today's software development relies on a complex software supply chain ecosystem (including open source software). From the Log4j incident, we know potentially devastating vulnerabilities may exist in open source. Once the vulnerable open source code is broadly applied within an industry, then there is a potential for far-reaching impact within that industry. Moreover, the SolarWinds incident shows the importance of establishing a secure software development process. To build a secure and trustworthy software supply chain, companies should encourage suppliers to deploy the following software assurances [7]: a. Integrate cybersecurity into automated software development workflows To avoid the extra cost of after-the-fact patching, it is necessary to perform efficient system security testing in the development process. However, the key to success depends on agile development methods and DevSecOps, Software security testing needs to be automated into development workflows and maximize automated detection capabilities, including threat modeling, static code analysis, dynamic code analysis, software composition analysis, manual code review, and penetration testing. b. Actively identify and disclose vulnerabilities while maintaining a vulnerability response program Much software is composed of complex and imperfect components (such as open source components), which may hide high-risk vulnerabilities. A key benefit of identifying and disclosing vulnerabilities is the early detection of software with hidden vulnerabilities. This capability has become part of the supplier's competitiveness. By leveraging third-party cybersecurity inspection tools, the supplier can automatically correlate numerous public and private vulnerability repositories to analyze software for hidden high-risk vulnerabilities. c. Enable patch management Based on the criticality vulnerability analysis and to provide the customer with the supplier's patch management policy, the supplier should establish a scope for and then deploy, verify, and validate mitigation such as security upgrades and corrective configurations recommendation for that vulnerability. d. Maintain a list of organization-approved commercial software components and component versions To mitigate enterprises using software with high-risk vulnerabilities, enterprises should maintain a list of organization-approved commercial software components and component versions with their provenance data. Should assess EOL status and deploy virtual patching as necessary. For instance, Windows XP and Windows 7 are examples of end-of-support operating systems. When Microsoft stopped issuing updates and patches, these OSes became more vulnerable to security threats. Thus, vendors should avoid developing the product with end-of-support OSes such as Windows XP and Windows 7. e. Require a software component inventory It is recommended that suppliers improve the transparency of the software supply chain, and require suppliers to establish a software component inventory, sometimes referred to as a "software bill of materials (SBOM). Moreover, NTIA has established the importance of SBOM, and the US FDA also requires that electronic medical equipment incorporate SBOM into the acquisition standards. International SBOM standardization has also been widely discussed, including SWID, Common Platform Enumeration (CPE), SPDX, and CycloneDX. SBOM reports can also act as a form of OT health record, helping asset owners to identify the potential impact of a new vulnerability and allowing cybersecurity teams to quickly find where the vulnerable software is being used so they can plan remediation accordingly. TXOne Networks’ role in supply chain cybersecurity To improve the security of the semiconductor industry supply chain, in January of 2022, SEMI took the next step and launched their new SEMI E187 specifications for the cybersecurity of fab equipment standards. These standards were designed to neutralize supply chain attacks, insider threat, and other potential flash points in a cyber-attack. Through SEMI E187, it is possible to provide global semiconductor equipment manufacturers with a guideline for security by design at early stages. Secondly, enterprises can also clarify cybersecurity requirements when purchasing equipment to avoid the new asset becoming a security risk. Dr. Terence Liu, CEO of TXOne Networks and a member of the SEMI Taiwan Semiconductor Cybersecurity Committee, has said, "The establishment of this standard is like building a trust mechanism. Semiconductor manufacturers can trust that the equipment handed over by suppliers is safe." TXOne’s specialists have collaborated with industry leaders to create a new approach to management based on applying OT zero trust to the asset life cycle. By zeroing out trust and implementing a policy of verification at every phase that could present a potential point of entry to a threat, cybersecurity specialists can streamline compliance with SEMI E187, address OT cybersecurity challenges, and secure fab equipment against cyber supply chain threats. 1. OT Zero trust for inbound devices: This cybersecurity policy takes effect from the moment a device comes onto your premises. Newly-arrived assets being prepared for onboarding are pre-scanned (Trend Micro Portable Security 3 Pro™) to mitigate the risk of supply chain attack – in the past, cyber attackers have triggered cyber incidents by compromising devices prior to shipment. While the SBOM and systems like it will be a tremendous boon to OT cyber defenses, knowing what software you are using is only half the battle. TXOne Networks’ OT zero trust approach integrates software inventories with OT health checks or SBOMs (when available) to secure high-risk vulnerabilities in assets. 2. OT Zero trust for appliances: Traditional antivirus software can bog down assets, leading to crashes or delays. Operations-friendly, “OT-native” lockdown software (StellarEnforce™) secures legacy endpoints with a trust list that only allows applications critical to operations. For modernized endpoints that carry out more varied or complex tasks, a library of trusted ICS applications and licenses informs next-generation antivirus software (StellarProtect™) as to which files and applications it can skip and give priority to, preserving resources for operations. 3. OT Zero trust for networks: Attackers find your OT network much more challenging to attack when unnecessary “doors” in the network are sealed with specific rules for traffic put in place by firewall or IPS appliances (EdgeIPS™ EdgeFire™). With these special rules for traffic, which are based strictly on which assets need to communicate to do their work, the network is separated into segments that are easier to monitor and secure. For legacy and otherwise unpatchable assets, virtual patching shields vulnerabilities so that they cannot be exploited by attackers. Network appliances and policy are easily observed and maintained through a single, centralized console (OT Defense Console™). TXOne Networks works with partners to provide a total solution with network endpoints, and a unified network security platform for OT visibility. Meanwhile, we also actively help enterprises to ensure comprehensive management, automation, continuous monitoring, and deep data correlation of the entire supply chain to limit the opportunity for adversaries to disrupt the supply chain. Terence Liu, CEO of TXOne Networks, SEMI Taiwan Semiconductor Cybersecurity Committee Darren Chung, TXOne Networks Technical Marketing Team Reference [1] ENISA, “Threat Landscape for Supply Chain Attacks”, ENISA, July 29, 2021 [2] National Counterintelligence and Security Center, “Cyber Attacks on the Information Communications Technology Supply Chain – Defined”, NCSC, April 01, 2022 [3] Cadence Security Advisory, “Log4j Vulnerability Security Advisory”, Cadence, Accessed May 30, 2022 [4] Cristin Goodwin, Joram Borenstein, “Guarding against supply chain attacks—Part 2: Hardware risks”, Microsoft, February 3, 2020 [5] NJCCIC Alert, “APT28: First Group to Embed Rootkit in UEFI”, NJCCIC, October 02, 2018 [6] Jon Boyens (NIST), Angela Smith (NIST), Nadya Bartol (Boston Consulting Group), Kris Winkler (Boston Consulting Group), Alex Holbrook (Boston Consulting Group), Matthew Fallon (Boston Consulting Group), “Cybersecurity Supply Chain Risk Management Practices for Systems and Organizations”, NIST, May 5, 2022 [7] Cybersecurity and Infrastructure Security Agency, “Defending Against Software Supply Chain Attacks”, CISA, April 2021

異質整合是近幾年半導體產業的熱門關鍵字之一，更被視為是接續「摩爾定律」之後，下一個引領半導體技術發展方向的指南針。然而，異質整合同時也為半導體產業帶來更複雜的挑戰，需要整個半導體供應鏈上下游通力合作，才能找到更好的應對策略。數十年來一直扮演產業平台角色，讓整個產業鏈一起向前邁進的國際半導體產業協會（SEMI），將在異質整合的時代承擔更重大的責任。 異質整合是實現微縮的另一條路徑 台積電卓越院士兼研發副總經理余振華於去年底SEMI舉辦的SEMI Talks領袖對談中指出，異質整合與製程微縮，是兩條朝著共同目標前進的不同路徑。就像SoC設計一直以晶片的PPA，即性能(Performance)、功耗(Power)與面積(Area)的最佳化作為主要目標，異質整合也是以系統微縮為主要目標，追求的是PPV，即元件的性能、功耗與體積(Volume)的最佳化。 日月光副總經理洪志斌則表示，異質整合的重要性，從國際半導體技術發展藍圖(ITRS)停止更新，轉型成異質整合技術發展藍圖(HIR)，就能窺知一二。異質整合將成為繼前段製程微縮後，另一個實現功能整合與元件尺寸微縮的重要指導概念，也會是半導體技術發展的重要潮流之一。 余振華更補充說明，異質整合仍是以微型化作為主要的追求目標，因此，線路的微縮跟密度提升，還是十分重要，只是異質整合將微縮的重點放在晶片之間的互聯，而非晶片本身。要達到提高互聯密度的目標，有兩個做法，一是把互聯的線路寬度做得更細，另一個則是3D堆疊的互聯。 在互聯線寬方面，台積電SoIC的接合線寬，未來會以每一代微縮70%為目標，正如同新一代SoC的製程線寬會比前一代微縮70%一樣。若能達成這個目標，在單位面積內, 每一代的接合數量就可以比上一代增加一倍，進而提供多一倍的介面頻寬。 3D堆疊也是提高電晶體等元件密度的有效方法。藉由增加堆疊的層數，在一個封裝結構中，可以整合更多晶片。這個發展方向會讓SoIC跟InFO、CoWoS這些技術有更緊密的連結，實現在相同的封裝體積內整合更多功能的目標。 除了追求更高的互聯密度外，異質整合還有一個重點，亦即把實現整個系統所需的各種元件都整合在一個封裝體內，形成所謂的系統級封裝(SiP)。洪志斌指出，SiP的概念已經發展多年，現在SiP不只可以用在晶片之間的整合，也可以把其他非晶片的主被動元件，甚至連接器都整合在單一封裝體內。要做到這點，不只需要封裝技術，更需要設計跟測試的配合。日月光可以提供從設計、封裝到測試的一條龍服務方案，這也是日月光最大的競爭優勢。 異質整合商機人人有機會 產業鏈協作方能克服異質整合新挑戰 異質整合的多樣性，在同一個題目下，例如高效能運算(HPC)，產業鏈應各自發揮所長，而非造成競爭關係，為半導體創造出新的價值。然而，異質整合雖為產業帶來巨大的市場商機，卻也是一條充滿挑戰的荊棘之路。 余振華認為，異質整合存在兩個主要挑戰，一是如何做好成本控制，二則是如何提高製程控制的精準度。如果要借用IC製程中的後段技術(BEOL)，例如銅製程來做先進封裝，成本仍是一個主要挑戰。BEOL的製程控制不是問題，但是以封裝的角度來看，BEOL設備的生產速度慢，機台的生產率(Throughput)偏低，不利於成本控制。 如果要使用封裝製程的技術來做先進封裝，雖然生產速度快，但製程控制的精準度，例如線寬的控制、對位的準確性，在技術上會有挑戰存在。這兩個挑戰會需要產業鏈上下游跟整個生態系統一起努力，由SEMI居中協調，找到好的解決辦法。 洪志斌也認同供應鏈合作的重要性，並指出日月光所做的系統級封裝有很多不同形態，遇到的挑戰也相當多元。傳統上在談先進封裝，都是從矽晶圓整合來看，但在系統級封裝還會遇到矽與砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)這類化合物半導體元件整合的需求。而隨著終端應用的變化，近幾年在SiP裡面整合的被動元件也比以前更多元。 更具挑戰的是，即便要整合更多不同元件，封裝的XYZ尺寸還是以每年15~30%的速度在縮小。光是靠封裝製程或封裝結構的改善，要達成這個目標還是相當困難。這是一個需要IC設計、晶圓製造、關鍵材料等整條供應鏈共同努力，才能克服的挑戰。 SEMI也在做「異質整合」，串聯技術社群、整合產業生態系 面對業界需要深化產業鏈合作，共同應對異質整合挑戰的呼聲，SEMI全球行銷長暨台灣區總裁曹世綸指出，其實SEMI本身也一直在做異質整合，近年來陸續在世界各地整合很多不同領域技術的社群，例如微機電及感測器產業聯盟、半導體晶圓製造商聯盟等等。藉由整合更多不同領域的技術社群，讓半導體產業的生態系成員更多元，也為接下來異質整合的需求預作準備。 要實現異質整合，IC設計跟系統廠商也不能置身事外。在產品開發最源頭的設計階段，IC設計者就要把異質整合納入考慮。把半導體產業鏈上下游匯聚在同一個平台，讓前端設計者在設計元件時，就了解後端提供異質整合能力的供應鏈，才能把綜效發揮到最大。這個平台的建構為SEMI正在努力的目標。 除此之外，SEMI也積極參與異質整合標準跟技術發展路線圖的制定，讓半導體產業在異質整合方面，有全球共用的標準，進而讓異質整合的概念跟技術應用，能更快普及推廣。

在5G、雲端服務（Cloud）、人工智慧（AI）、物聯網（IoT）等新科技交織的世界，連網裝置設備不僅以超乎想像速度增加，還變得越來越智慧、具備一定的資料處理與儲存功能，例如，智慧型手機、智慧型家電、穿戴式裝置、邊緣運算設備跟電動車等。隨著相互連結的智慧裝置設備數量增加，市場對DRAM等記憶體與儲存方案的需求隨之攀升，如何因應客戶需求提供綠色、低碳產品，是每一個記憶體與儲存方案供應商都十分重視的議題，南亞科技也不例外。 南亞科技做為全球第四大DRAM（動態隨機存取記憶體）廠商，不僅每年投入巨大資金與資源深化研發、設計、製造能量以提供綠色低碳產品，更積極擁抱ESG，如設立永續發展委員會、參與道瓊永續指數（DJSI）、機構投資人服務公司（ISS）、台灣企業永續獎（TCSA）等國內外評比交流，以共好、共享的方式，加速台灣半導體產業的永續營運。 南亞科技把產品變綠的關鍵：創新、人才、綠色，缺一不可！ 南亞科技副總經理吳志祥表示，DRAM是推動智慧世代的關鍵零組件，為落實永續營運，南亞科技致力於成為「智慧世代最佳記憶體夥伴」，具體實踐方式有三：首先是透過創新研發、人才培育跟綠色產品及綠色製造提升商業價值，同時，對社會環境帶來正面影響價值；其次是透過責任採購跟共榮社會的方式帶領價值鏈夥伴共同成長、促進永續共榮；最後是以誠信透明、遵守法規與謹守道德規範的營運模式成為值得信賴的公司，更好的實踐永續營運。 從DDR4進展到DDR5，降低16% 到35% 能源耗損，提供更綠、更低碳的產品 在創新研發、人才培育跟綠色產品及製造方面，南亞科技不僅設立創新委員會，大幅增加研發經費與招募研發人力，如去年(2021)研發經費達75億元（佔營收約9%）、研發人力近千人（佔總員工約27%）等，更斥資3,000億元打造台灣第一座自主研發10奈米DRAM新廠與加速跨世代產品開發時程，在現有廠房內，第一代10奈米製程DRAM產品將於今年量產銷售、並開始試產第二代10奈米製程產品。「除了從產品研發設計優化服務能量，我們更進一步導入人工智慧技術建立智慧工廠，除已培育近400名人工智慧人才，更針對不同場域需求開發出超過70個人工智慧應用，創下年效益高達3億元的成效。」吳志祥如是說道。 吳志祥進一步指出：「藉由製程技術提升，未來10奈米級每一個世代的晶圓位元產出都能提升30%以上；其次，隨著產品從DDR4進展到DDR5，不僅頻寬（速度）可以增加一倍，還能夠降低16% 到35% 能源耗損，提供客戶更綠色、低碳產品。」 不僅攜手供應鏈夥伴共榮，更結合校園永續（USR）以回饋社會 光是自己落實ESG還不夠，南亞科技更進一步攜手產業鏈夥伴打造綠色供應鏈，以溫室氣體排放為例，南亞科技早在2005年就展開範疇一跟範疇二溫室氣體盤查， 並於2018年開始針對範疇三–如原料、服務跟DRAM使用階段–進行盤查與查證。除了每年對超過550家的供應商進行永續性風險評估與鑑別問卷調查，同時，也會針對高風險供應商進行實地稽核與輔導，直到100%的改善為止，並落實關鍵供應商（約80家）三年一周轉的永續風險稽核。 攜手供應商推動環境永續專案及倡議，提升供應鏈永續力 吳志祥表示：「南亞科技從風險控管角度攜手夥伴落實永續，針對供應商每年定期辦理永續供應鏈研討會，於會議中分享及交流南亞科技重視的永續議題，並將永續議題納入供應商評鑑中的一環，每年定期辦理優良供應商表揚大會。在合作的部分，我們協助供應商推動ISO 50001、節能專案、LCA環境足跡盤查、及再生能源採購等環境相關專案，並邀請供應商夥伴共同響應淨灘及關燈一小時(Earth Hour 60+)等倡議活動。」 除關注供應鏈夥伴的永續能力，南亞科技更進一步結合企業永續（CSR）與校園永續（USR）活動以更好的走入鄰里與回饋社會。吳志祥解釋實踐方式有三：首先是透過校園講座、公司參訪、共同策劃特展、長期舉辦環保親子營跟親子探索藝術營等方式將SDGs推入校園；其次是透過產學合作模式進行跨領域激盪，例如，南亞科技跟明志科大工業設計系合作以跨領域設計思考課程翻轉廢銅價值的「共銅創藝」專案，以及跟輔大創意設計中心合作推出的「水知源」動畫影片獲得德國iF設計大獎等；最後是鏈結校園舉辦ESG藝文活動，如在公司內部為新銳藝術家舉辦個展、辦理「泰山文藝復興」等地方創生活動，以及舉行廢銅再生展覽等。 「我們的想法很簡單，期望能透過響應、號召的方式，一步一腳印的實踐、推動ESG，發揮正向影響力。」展望未來，吳志祥表示，南亞科技除持續不斷的透過創新、人才優化綠色產品服務，還會積極攜手產學夥伴響應、推動ESG，以共好建構美好未來。 為順應淨零趨勢，SEMI即將於今年9月14-16日於南港展覽館1館舉辦SEMICON Taiwan 2022國際半導體展，規劃綠色製造概念區，主題囊括循環經濟、碳管理、高科技廠房設施以及智慧能源管理專區，匯聚國內業者展示綠色製造新解方。不僅如此，更規劃ESG暨永續製造高峰論壇，邀請各大企業以實際案例分享公司ESG治理成果，透過交流，協助台灣產業轉型升級，發掘更多永續商機開創新局。 About SEMI SEMI 為全球化的半導體產業協會，致力於促進電子供應鏈的整體發展，連結全球超過2,500多家會員企業以及130萬名專業人士。SEMI 會員致力於創新材料、設計、設備、軟體及服務，透過協會藉由互助合作促成更多的科技創新與商業媒合。自1970年起，SEMI 持續協助會員發展、拓展商機及加速市場成長。了解更多 SEMICON Taiwan 國際半導體展 SEMICON Taiwan 國際半導體展不僅匯集全球具影響力廠商、人才和技術，創造新市場機會，更是台灣最國際化且唯一的半導體專業展會。 SEMICON Taiwan 2022 | 9月14-16日 | 台北南港展覽館一館 | 了解更多

談起半導體，多數人立刻聯想到的或許是「矽」這個材料，如同台灣作為全球半導體重鎮，「矽島」一直與台灣劃上等號。由此可知，過去這些年來矽在半導體產業中扮演了舉足輕重的角色。但隨著時代的變遷各種新應用逐步浮現，5G、AIoT甚至是電動車等，正悄悄推動著一波改變，那正是近年全球關注的焦點：化合物半導體。 化合物半導體 開啟產業新紀元 「我們看好全球功率暨化合物半導體元件晶圓廠產能在未來將持續創下新高。」SEMI全球行銷長暨台灣區總裁曹世綸表示，而這並非空穴來風。 根據Yole的預測，GaN功率器件市場到了2026年將上看11億美元、平均年複合成長率達70%，而SiC元件的市場規模則將於2027年達到63億美元、年複合成長率達34%；SEMI市場報告也指出，全球功率暨化合物半導體元件晶圓廠產能2023年有望站上千萬片晶圓大關、並於2024年持續增長至1060萬WPM（月產能，8吋晶圓），而驅動這一切的來源正是汽車電子產品、再生能源、國防與航太等應用領域。 鴻海領軍建構電動車生態系，布局化合物半導體解決方案 2021年起,鴻海積極推動產業發展、催生「MIH聯盟」與「MIH電動車開放平台」的鴻海，目的都是希望能先建構出健全的生態系、創造出海口，「相信電動車產業能發揮火車頭的角色帶動整個供應鏈，」鴻海董事長劉揚偉興奮的說。 劉揚偉曾於2021年底參與國際半導體產業協會（SEMI）所舉辦的SEMI Talks領袖對談時透露，現在製造一台電動車會用到約60顆碳化矽（Silicon Carbide）的功率元件，而一個六吋晶圓所能提供的不到500顆，換算下來一個六吋晶圓只能供給8輛電動車使用，若以IHS Markit及PwC Global的預估，電動車在2027年將達到5100萬輛的銷售，並正式超越傳統燃油汽車，而這驚人的需求動能正突顯出市場在供應端的腳步仍趕不上，但劉揚偉認為、若能將過去台灣在矽基礎供應鏈的成功經驗複製，將有機會再為我們打造一座護國神山。 仔細拆解電動車這個火車頭將帶動的相關供應鏈，從傳統汽車零組件、電池、電源管理甚至是底盤等硬體，到資安、自駕系統等軟體，甚至是驅動一切運轉的車用晶片及背後為了滿足車用可能帶來的高功率、高效能而要積極研發的半導體材料，都是其中的一環。為此，鴻海也積極佈局，只為解決客戶面臨到的電動車三大問題。 充電時間過長、續航力不足以及價格昂貴是目前急欲尋求解答的問題，而鴻海團隊在抽絲剝繭後發現，在電動車的成本結構中，有將近四成是關於電池、另外三成是與半導體相關，這其中又有一大部分與功率元件有著密不可分的關聯性，而碳化矽將會是未來相當重要的解決方案，這也是為什麼鴻海要成立自己的半導體研究院，目的正是為了要透過產學研的攜手，一同為電動車的發展基礎─半導體找出對策。 發揮國際平台優勢，SEMI以四大角色定位推動化合物半導體 而SEMI作為國際半導體產業協會，推動產業擁抱功率化合物半導體不遺餘力，曹世綸也點出了四個重要的角色定位，分享SEMI於這幾年是如何推動功率化合物半導體的努力。 首先，SEMI於2017年鏈結產業領導企業包含穩懋半導體、聯穎光電、漢民科技等成立SEMI功率暨化合物半導體委員會，積極建構完整的供應鏈，更透過定期舉辦論壇、工作小組會議等，鏈結國際與在歐洲、日本等地的委員會進行產業交流；第二，與科技部全球事務MOST GASE科學發展中心於2021年共同舉辦第一屆「半導體產學媒合會」，結合國內頂尖大學與企業端雙邊平台資源，促成更具綜效的產學合作—企業端提供設備資金或實習機會、再由大學實驗室發揮技術與創意，讓台灣在半導體領域不斷創新，期許SEMI作為一個平台結合產官學資源，協助企業克服招募新進人才的重大挑戰。 第三，藉由SEMI每年舉辦的年度盛會─SEMICON Taiwan國際半導體展，吸引全球半導體產業人士關注，不僅能匯聚產業先進一同聚焦科技趨勢，更能邀請領導大廠來演講且展示最新應用科技，像是邀請BMW、保時捷等代表分享電動車的看法，與台灣在地供應鏈業者進行交流；最後，SEMI以制定國際標準利驅動產業創新、樹立業界指標。 半導體人才缺口迫在眉睫，從政策及教育面雙管齊下 「不過眼前仍有一件事情需要政府大力支持」劉揚偉憂心地指出人才依舊是目前產業最缺乏的資源。他引述人力資源的統計說到、每年半導體相關的畢業生是1.2萬人、但是半導體人才的缺口卻高達2.8萬人，其中的斷層除改善大學跟技職學校的培育做起外，也能保持政策彈性、開放更多海外人才加入，由內而外補上半導體人才缺口，才能持續穩定地推動半導體產業的前進。 若說半導體是一個新石油，放眼全球、已有不少國家將該產業擺在國家重要戰略地位之上，而擁有矽島美名加持的台灣，半導體產業鏈的完整性不言而喻，「我想過去的成果已經為台灣迎向未來的化合物半導體打下良好的基礎。」曹世綸相信，在產官學以及SEMI國際平台等多方緊密合作的攜手下，迎戰電動車帶來的下一波化合物半導體時代，肯定能為台灣再創下一座護國神山。 About SEMI SEMI 為全球化的半導體產業協會，致力於促進電子供應鏈的整體發展，連結全球超過2,500多家會員企業以及130萬名專業人士。SEMI 會員致力於創新材料、設計、設備、軟體及服務，透過協會藉由互助合作促成更多的科技創新與商業媒合。自1970年起，SEMI 持續協助會員發展、拓展商機及加速市場成長。了解更多 SEMICON Taiwan 國際半導體展 SEMICON Taiwan 國際半導體展不僅匯集全球具影響力廠商、人才和技術，創造新市場機會，更是台灣最國際化且唯一的半導體專業展會。 SEMICON Taiwan 2022 | 9月14-16日 | 台北南港展覽館一館 | 了解更多

或許時常能在媒體上看見「蘋果M2晶片即將採用台積電5奈米製程」、「英特爾新款處理器或將交由台積電3奈米代工」等採訪報導，晶片製作採用所謂的「先進製程技術」，但究竟何謂先進製程（advanced process）？在說明先進製程背後的定義與架構之前，要先從主導半導體產業發展的摩爾定律（Moore's Law）開始說起。 Table of content先進製程的前哨戰：摩爾定律先進製程與成熟製程的差異先進製程架構轉變契機：短通道效應Planar FET平面電晶體 FinFET鰭式電晶體GAAFET閘極環繞式電晶體 先進製程的前哨戰：摩爾定律所謂摩爾定律，是指半導體產業的電晶體將持續朝小型化路徑前行，並在縮小同時、其積體電路上的電晶體數量依舊能以幾何級數的方式快速成長，從原先預測的每年翻一倍、到後來根據產業發展趨勢修正成約18至24個月增加一倍的電晶體數量，如此、將比上一代晶片提升約40%的晶片效能，為產業帶來更多創新。 自1965年英特爾創辦人之一的戈登．摩爾於《電子學》雜誌所提出此論調開始，摩爾定律就成為了這逾半世紀以來半導體產業信奉的圭臬，年復一年的技術研發為的就是能持續突破摩爾定律，驅動市場技術往前邁進。這也說明了我們為什麼能從過去的一台黑金剛、到如今的智慧型手機，且不再只是通話，更能多功處理訊息、上網甚至是影音娛樂等需求，全拜這一小顆持續進化的晶片所賜。而目前市場上常見的28奈米、40奈米甚或是7奈米，其命名主要是依據晶片內「閘極」長度而定，它在晶片裡面扮演的角色就如同自動門，可以在開啟後讓電子順利通過產生電流、發揮作用。不過隨著晶片持續微縮也讓晶片架構逐漸受到挑戰，需從各種面向著手進行調整，其中包括製程架構的修正，才能讓電子的通過受到控制、不至於產生漏電影響晶片效能。 先進製程與成熟製程的差異然現行半導體產業仍走在這條突破摩爾定律道路上的，只剩下台積電、三星以及英特爾（intel），其餘業者都已對外宣布將止步於成熟製程，僅針對現有技術進行優化、但不再投入研發成本推進先進製程的佈局，這也讓人好奇、究竟成熟製程與先進製程之間的差異與產業應用上有何不同？市場上對於成熟製程其實未有明確的定義劃分，但以7奈米作為分水嶺，以降包括5奈米及3奈米等稱之為先進製程，而7奈米以上則包括16奈米及28奈米等可稱為成熟製程（mature process），同時基於兩種不同製程在晶片體積上的不同，終端應用需求也有顯著差異。 其實，成熟製程並不因先進製程的技術領先而受到排擠，更因為多數應用在效能及成本考量反而會以成熟製程為優先。要知道，正因為在技術上擁有足夠的成熟經驗，讓成熟製程的技術能滿足特殊領域需求，包括車用電子及軍用晶片。以車用電子來說，常見的微控制器（MCU）在基於移動安全及成本、效能等多方考量下，主力採用45到130奈米的製程技術；而其他像是物聯網、計算與數據處理的晶片，也因為無需追求更小的體積設計，因此都能在成熟製程的技術上獲得效能滿足，這也是為什麼市場上不少宣布停止先進製程技術研發的半導體業者，仍須持續優化現有成熟製程的技術，除了保持市場競爭力外、也積極規劃更具成本效益及效能表現的解決方案予客戶採用。當然，亦有不少裝置與設備在追求體積的微縮下更加強調效能運作的表現，像是手機、筆電或是雲端資料中心，此時、就需要仰賴先進製程打造的晶片才能達成。尤其在5G、人工智慧等各種應用如雨後春筍般出現的此刻，大量的數據及圖像資料處理也需要更強大的晶片才能加速運算力。可以說，成熟製程與先進製程其實各領風騷，不同技術都能在各自的舞台上為不同應用持續推進，加速產業進步。即便如此，半導體業界依舊沒有忘記要持續突破摩爾定律的限制，這也讓先進製程演進中，需透過調整架構設計，解決隨著晶片持續微縮而產生的各種挑戰。 先進製程架構轉變契機：短通道效應先進製程的架構之所以成為熱門話題，源自於三星決意在3奈米節點上轉換架構，也讓外界對於台積電、英特爾在原有架構發展自家3奈米的可行性，產生質疑。但這並非半導體在製程上首次改變架構設計，早在16奈米之前、半導體採用的是平面電晶體架構（Planar FET），直到16奈米後才轉換成如今常見的鰭式電晶體架構（FinFET）、並沿用至今。架構的存在與轉變，主要在於控制晶片內電子流動的表現。每個架構中都會有閘極設計，就像家裡的電燈開關一樣，它能藉由觸發開啟讓電子得以通過，電流的產生就能使晶片運作，但當晶片的尺寸越來越小後，閘極也因為不易控制造成漏電情況發生，稱之為短通道效應（Short Channel Effect）。如此、容易產生過多能源的消耗讓終端裝置的表現大打折扣，這也是為什麼半導體產業從16奈米後需要轉換架構、目的正是為了在逐漸微縮的晶片中持續持續強化電流的控制，以改善短通道效應。 一、Planar FET平面電晶體 平面電晶體，顧名思義其閘極設計是為平面，藉此能讓閘極可以與通道在同個平面上保持接觸，而接觸的緊密程度將影響電流發生漏電的現象。然而當晶片設計持續微縮，通道的距離越來越短，容易造成無法與閘極與其密合、亦無法作為開關，產生短通道效應。過去，半導體業界會以Doping（參雜半導體）的方式解決此一漏電問題，但是當製程縮小、漏電情況也越趨嚴重，平面電晶體架構也面臨到需要改變的時刻。 二、FinFET鰭式電晶體 為了擴大閘極的接觸面積、改善短通道效應，半導體業界將架構從平面改以垂直立體的設計，因為通道側看就像是魚鰭、因而有了鰭式電晶體的名號，市場上自16奈米以下，皆逐步採用鰭式電晶體架構來解決漏電的問題。也因為通道改以垂直的設計，能有效增加與閘極的接觸面積，面對持續推進先進製程技術的半導體業界來說，是在面積微縮情況下的另一解方。 三、GAAFET 閘極環繞式電晶體然而，短通道效應依舊會受到先進製程的持續推進而再度浮現，這也是為什麼三星率先在3奈米節點上，再度提出改變架構的作法。當然，半導體業界也早就做好準備，只是架構的轉換牽一髮而動全身，在製程上的各種環節都有可能受到影響需要調整，因此、基於整體成本與最終效能表現的全盤考量，可以說閘極環繞式電晶體的架構勢在必行，但並不絕對落在3奈米節點。這一回，半導體業界改採閘極環繞式電晶體，雖同為立體的概念、但鰭式電晶體僅有三面接觸通道，閘極環繞式電晶體則是360度被包覆的環狀結構，因此能更有效的提高對電路的控制與穩定性，減少短通道效應的情況發生。 結語可以見得，半導體在延續摩爾定律的規則下，將持續在製程技術上尋求突破。但面對近乎物理極限的尺寸，如何克服其中不斷浮現的短通道效應，將會是產業未來必須再度面臨到的挑戰；但這並非全盤否定了半導體產業無法按照摩爾定律規則往下走，相反的、在18到24個月內讓單位面積的電晶體數翻倍條件下，業界也持續尋求其他解方，其中包括了異質整合、先進封裝等技術突破，甚至在更趨微縮的空間裡，材料應用也將面臨到新一波的革命。如今，半導體產業的發展已呈現百花齊放的態勢，如同台積電創辦人張忠謀曾公開發表過的一席「柳暗花明又一村」論調，全球半導體業界依舊在技術、材料與方法上尋找可行的解決方案，滿足摩爾定律的遊戲規則，通往摩爾定律的道路上早已不再只是單行道，但先進製程的推進依舊是引領全球產業持續前進的重中之重。 【延伸閱讀】半導體是什麼？晶片產業一次看懂 立即閱讀【延伸閱讀】ASIC客製化晶片崛起，微軟、谷哥及亞馬遜紛紛搶進？認識未來AI運算力的神隊友 立即閱讀 About SEMISEMI 為全球化的半導體產業協會，致力於促進電子供應鏈的整體發展，連結全球超過3,000多家會員企業以及130萬名專業人士。SEMI 會員致力於創新材料、設計、設備、軟體及服務，透過協會藉由互助合作促成更多的科技創新與商業媒合。自1970年起，SEMI 持續協助會員發展、拓展商機及加速市場成長。了解更多 SEMICON Taiwan 國際半導體展SEMICON Taiwan 國際半導體展不僅匯集全球具影響力廠商、人才和技術，創造新市場機會，更是台灣最國際化且唯一的半導體專業展會。SEMICON Taiwan 2024 | 9月4-6日 | 台北南港展覽館一 二館 | 了解更多

在半導體分工的產業鏈下，多數人或許知道IC設計、也聽過晶圓代工，但對於下游的封測往往一知半解，它分別是封裝（Packaging）與測試（Testing）兩個不同步驟，「特別是在現今半導體業者迎戰5G、電動車下驅動更複雜的先進製程，測試也成了一個新戰場」SEMI全球行銷長暨台灣區總裁曹世綸如此分析。 何謂半導體先進測試 測試，顧名思義就是要將製作好的晶片進行驗收、檢查晶片是否能正常運作，在封裝前進行測試確保每片晶圓的可靠度與良率，並剔除不良的晶片只封裝好的晶片，當然、封裝後依舊要進行測試以確保封裝過程沒有發生問題。 但曹世綸指出，正因為半導體的發展必須持續突破摩爾定律限制，因此不少業者除了從原有的晶片線寬著手進行技術提升外，更有另一群人擁抱封裝技術、以發展小晶片（Chiplet）的方式藉此改善晶片的效能表現，但也正是這樣的改變，為測試產業帶來了全新的挑戰與機會，看在半導體測試產業專家眼裡，會如何解讀先進測試在產業鏈中所扮演的角色？ 先進測試的技術挑戰，隨晶片複雜程度升級 「這就像是閉著眼睛在森林中跑步一樣、是相當困難的」信驊科技營運長謝承儒曾於2021年底參與國際半導體產業協會（SEMI）所舉辦的SEMI Talks領袖對談時透露。想像當前半導體在晶片及封裝的複雜程度，需要有相對應的測試技術才能匹配當前的需求。就以小晶片與探針卡為例，他說當一個晶片被拆分成四個獨立的小晶片時，為了要維持更高的最終良率、就必須要針對四個小晶片進行測試，而過去只需要一個探針卡的需求，如今卻乘上4倍、對設計公司及供應商來說必須要承擔更多的成本壓力。 此外，謝承儒也提到、不少晶片現在都是採用「異質整合」的方式，相比於過去是採用單一晶片的狀態來說，存有更多的變異、測試上的挑戰也更加棘手、需要晶圓測試段更精確分類測試，而且必須要做到確實、以避免後續整合後拖垮了晶片的效能表現，「可以說從成本到技術，對測試這個環節來說都是全新的困難與挑戰，」他說。 同時謝承儒也點出，由於這些困難絕非一己之力可以解決，更需仰賴產業上中下游的共同合作，才能有助於測試這個環節突破困境、一同與當前半導體技術並進。要知道，來自客戶端的晶片應用五花八門，而不同產品需要不同的測試資源配置，將會產生巨大的設備與人力成本，正由於測試的投資金額規模大，因此需要各個產業鍊環節一同分擔。站在全球產業協會的角度，SEMI該如何發揮自己平台角色的使命跟任務？ SEMI攜手產業成立測試委員會，制定國際標準突破技術瓶頸 曹世綸表示，測試確實不單只是一個半導體的生產環節、而是肩負起從設計到製造、甚至是系統整合的過程中，每個生產階段的品質要求，是需要集眾人之力一同解開測試產業當前的瓶頸。自2018年起，SEMI就邀請了包括信驊科技、聯發科、台積電、日月光、矽品，甚至是EDA的上游廠商如Synopsys、Cadence等，都一同加入SEMI測試委員會的行列，希望能藉由產業生態系的打造來共同面臨技術的挑戰並找出策略。 曹世綸近一步指出，物聯網、電動車等新興應用，以及5G、AI等趨勢都是推動半導體成長的關鍵，但也因為在應用場域上更講求效能表現，因此對高效能晶片的需求更是倍增、當這些晶片採用堆疊架構製造時，就如同謝承儒所提、同一封裝中的晶片數量越多且結構越複雜時，不僅找出不良晶片的難度大幅提升、各元件間的相容性與互聯也為晶片成品的可靠度添加了許多不確定性。 因此，不只是舉辦研討會、召集產業內的業者集思廣益外，亦透過協會來制定針對設備機台的共同標準，希望能為測試產業面臨到的瓶頸盡一份心力。 先進測試是挑戰 同時也是培育尖端人才機會點 挑戰雖然仍在眼前，但謝承儒依舊樂觀的點出其中的機會：人才。他表示，隨著測試端的技術需要大幅提升，測試工程師應該會感到相當興奮，同時也能吸引更多有志挑戰半導體摩爾定律的人才，投入測試技術的研發，而攜手SEMI一同關注人才培育的議題，也將會是協助台灣半導體產業維持市場競爭力的不二法門，「若測試行業的技術腳步跟不上電晶體的製造，將可能是摩爾定律跟創新技術的最大限制。」謝承儒點出。 【延伸閱讀】半導體是什麼？晶片產業一次看懂 立即閱讀 【延伸閱讀】半導體資安的新挑戰！後疫情時代，如何全面打造半導體供應鏈數位韌性 立即閱讀 About SEMI SEMI 為全球化的半導體產業協會，致力於促進電子供應鏈的整體發展，連結全球超過2,500多家會員企業以及130萬名專業人士。SEMI 會員致力於創新材料、設計、設備、軟體及服務，透過協會藉由互助合作促成更多的科技創新與商業媒合。自1970年起，SEMI 持續協助會員發展、拓展商機及加速市場成長。了解更多 SEMICON Taiwan 國際半導體展 SEMICON Taiwan 國際半導體展不僅匯集全球具影響力廠商、人才和技術，創造新市場機會，更是台灣最國際化且唯一的半導體專業展會。 SEMICON Taiwan 2022 | 9月14-16日 | 台北南港展覽館一館 | 了解更多