异质整合芯片前景不可限量 台湾半导体产业具先天优势

台湾紧密的半导体产业链，对异质整合的发展至关重要。 工研院推动异质整合技术已有十年之久，近年随着光纤通讯的快速发展，该单位自2018年起将正式展开的硅光子IC项目计划，预计于2020年遍地开花，并在数据中心中广泛采用，而台湾以新竹为首十分完整而紧密的半导体产业链，即是达成芯片异质整合的重要关键。

工研院电子与光电系统研究所所长吴志毅表示，异质整合的概念是相当广泛的，除了集成电路(IC)本身的芯片整合外，LED、雷射这些本来不是半导体的技术，未来也将有机会放到硅上来运作。 例如硅光子即是将光电组件，整合、封装到硅晶圆上，期望让光纤技术的芯片做得更小、传输速率更快、成本也更低。

吴志毅透露，不过硅光子目前还有许多技术困难待克服，例如光纤与硅组件的对准问题，一旦对不准，所有的传输速度、耗能，都会受到影响，另外要将所有的材料放到同个芯片上，也会产生许多热涨冷缩的问题。 即便这样的整合难度确实很高，但这也才会是其他国家无法很快超越的重要原因。 由工研院执行的政府项目计划，将在明年起正式展开，并预计在2020年能让市场上的数据中心，开始大幅导入以硅光子技术为基础的芯片。

吴志毅进一步分析，美国的IC设计目前是全世界数一数二强大的，而现在全球各地都各自有封装测试厂、晶圆厂等，但几乎没有一个地方像台湾一样，能在像新竹这样的区域中，聚集如此完整的半导体产业链，包括材料、设计、晶圆制造、封装测试等，这会是台湾实现异质整合很大的优势。

吴志毅举例，异质芯片的整合涉及芯片如何链接、距离如何调整等问题，唯有IC设计、晶圆制造与封装等各环节紧密的沟通协调，甚至是建立起一支团队共同工作，才可能在很快的时间内将成品做出来。

针对中国近年挟政府大基金，砸大钱扶植半导体产业，吴志毅指出，中国的IC设计的进步速度非常快，其实力与台湾已是差不多的了，可能只落后台湾一点，甚至不相上下，不过在半导体材料、半导体制造、封装测试，台湾领先中国大陆至少还有5年以上。

吴志毅进一步指出，主因是盖半导体厂须花10～20年来建立文化与纪律，而非砸钱就能有很好的成果，这样的砸钱案例过去在阿拉伯国家也发生过，其也曾以重金盖半导体厂，但最后也没有成功，因人员、仪器的训练与素质，以及良率的掌握，并非易事，因此台湾还是有一定优势的。