全球首創關鍵薄膜智慧製程系統 助臺灣半導體產業數位轉型

工研院研發的「先進半導體薄膜設備智慧製程技術」，目前已獲關鍵終端製造商、系統整合商及設備商採用。（工研院提供／羅浚濱新竹傳真）

半導體關鍵製程設備中的薄膜製程，是晶圓加工基礎，鍍膜時須考慮壓力、流量、溫度等多項參數，靠人工調整找到最佳參數，曠日廢時，工研院爲解決此問題，自主研發「先進半導體薄膜設備智慧製程系統」，領先全球首創虛實整合的數位雙生系統，能快速找出參數的黃金組合，目前已獲關鍵終端製造商、系統整合商及設備商採用。

工研院機電所副組長王慶鈞表示，當晶圓製造完成後進入加工階段，會先在晶圓表面鍍上薄膜，如果薄膜沒有鍍好，就會影響最終晶圓的良率，因此鍍膜製程極爲關鍵。

王慶鈞指鍍膜的製程複雜，腔體設備有如「黑盒子」，裡面有太多東西在變化，要控制各種化學和物理反應，只有達到非常均勻穩定的狀態，才能鍍出品質良好的薄膜。

工研院研發的「先進半導體薄膜設備智慧製程系統」，是獨創的製程數位化預測技術，具備多重物理關聯的分析模型APP，模擬在不同參數下相對應的薄膜品質，預測準確度從過去人爲經驗調控的不到80％，提升至超過95％的高效能。

工程師只要輸入不同參數組合，就能預知結果，不但能大幅縮短調整和試錯時間，解決過去業界鍍膜時依靠人工經驗、耗時及費成本的痛點。

同時，將半導體薄膜製程的調機時間，從過去人工調整時的1周縮短爲2小時，新產品開發時間更能從3個月縮短爲1個月，將可大幅提升臺灣半導體前段設備的自給率。

王慶鈞認爲，這項技術能爲產業帶來3大效益，首先是協助臺灣半導體產業數位轉型，從仰賴人工經驗轉型爲仰賴模擬數據的精準預測，其次是加速半導體設備廠技術升級，提供客戶更多附加價值，再則是透過預先模擬，減少製程研發時的材料耗費，並銜接未來半導體數位化製造的淨零排放趨勢。

此係統可廣泛應用在半導體先進製程、化合物半導體、5G無線通訊、micro-LED與IC載板等新興產業的薄膜製程設備，並獲得關鍵終端製造商、系統整合商及設備商採用，預估可引領半導體制程設備產業逾千億元產值，持續鞏固臺灣半導體產業的競爭優勢。