跳到主要內容

科技大觀園商標

分類項目
Menu

立陶宛關鍵雷射技術,臺積電要墊高矽光技術護城河不能沒有它!

111/01/26 瀏覽次數 1121
1

立陶宛的雷射產業正緊鑼密鼓與臺灣半導體產業展開接觸。

隨著臺灣逐漸拓展與立陶宛的經貿合作,雙方的科研交流也馬不停蹄,兩國合作不僅日益緊密,也持續拓展強化雙方在各領域的交流。
我國國發會主委龔明鑫在去年率領國內跨部會政府官員、研究機構、公協會及產業等代表,拜訪合作超過 20 年的立陶宛國家研究委員會(Research Council of Lithuania, RCL),持續結合臺立雙方的強項,推進共同合作雙邊研究計畫及共同參與歐盟計畫的可能性。

其中,立陶宛的雷射產業正緊鑼密鼓與臺灣半導體產業展開接觸。事實上,立陶宛雖小,在全球雷射產業中有著舉足輕重的地位。從三十年前的基礎科研發展至今,立陶宛的雷射技術已經位列全球佼佼者之一。立陶宛雷射協會會長 Gediminas Račiucaitis 表示 ,該國有 80% 的雷射產品出口至海外,年營業額達 2000 萬歐元。其皮秒雷射光譜儀(pico-second laser spectrometers)市占率更是達到全球一半。

受限於自身的內需不足,立陶宛必須放眼國際市場。Račiucaitis 表示,截至 2020 年,中國、美國、德國分別佔其出口市場的 31.6%、15.8% 和 12.6%。相對而言,臺灣僅佔立陶宛雷射出口的 1.6%。然而,臺灣獨步全球的半導體產業鏈卻深深地吸引立陶宛雷射產業的目光。同時,這個人口只有臺灣 1/10 的波羅的海小國也掌握著臺灣半導體產業升級的關鍵。
 

半導體業的重點新技術:矽光技術

雖然臺灣掌握著全球最完整的半導體產業鏈,完整的涵蓋設計、製造、封測,而臺積電也是全世界最大的晶圓代工廠商,但人工智慧和大數據的到來也使得半導體發展面臨新的挑戰。從低軌道衛星到電動車,全新的應用場景也讓許多新技術趨勢應聲而起,矽光(Silicon photonics) 正是其中之一。

簡而言之,矽光技術的精髓在於整合矽積體電路與半導體雷射,並利用光子(photon)取代電子進行信號傳輸,進而解決傳統晶片中銅導線在諸多新應用場景面臨的損耗問題,如自駕技術對於龐大資料處理與即時性(real time)的嚴苛要求。與電子相比,光子的速度、無止盡的傳輸距離與零耗損的特性在信號傳輸中佔有絕對優勢。因此,若能在一定的經濟規模上有效的整合光學元件與矽製程,臺灣的半導體產業便能憑著既有優勢鞏固未來競爭力。矽光在通訊、傳感和運算的多元應用也意味著臺灣有機會在全球太空和量子電腦競賽中取得一席之地。
 

立陶宛鑽研矽光子晶片技術,促進跨國合作

在這場賽局中,立陶宛能扮演什麼角色?立陶宛首屈一指的矽光科技廠商 Brolis Defense Group 的創辦人之一 Augustinas Vizbaras認為,只要與臺灣的合作能夠擴大立陶宛在臺灣的客戶群,臺灣與立陶宛在矽光方面確實有合作機會。

Vizbaras 表示,Brolis Defense Group 在矽光子晶片的設計上十分活躍,且積極著眼於三五族化合物半導體與矽的整合。當下,矽光子晶片製造面臨的大挑戰之一便是利用矽製程生產發光元件。矽是非直接能隙半導體,本身無法發光。因此,銻化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)、砷化鎵(GaAs)等直接能隙化合物在矽光子晶片中就作為雷射發光源,扮演關鍵角色。

早在 2017 年,Brolis Defense Group 的半導體事業部就已積極展開跨國合作,並在比利時根特(Ghent)設立研發中心,致力於將其銻化鎵雷射二極體技術運用在CMOS製程上。除了矽光子晶片的設計與製造外,Brolis Semiconductor 也掌握矽光子晶片相關的黏晶(die-bonding)與打線接合(wire-bonding)等封裝技術。

相對而言,儘管臺灣擁有卓越的矽晶片封裝產業,矽光子晶片封裝擁有極高的入門門檻,因此臺廠在這方面仍需持續累積技術能量,並且加強與光電元件封裝廠商的跨域整合,才能讓臺灣半導體優勢在世界競爭局勢下持續領先。
 

創用 CC 授權條款 姓名標示─非商業性─禁止改作

本著作係採用 創用 CC 姓名標示─非商業性─禁止改作 3.0 台灣 授權條款 授權.

本授權條款允許使用者重製、散布、傳輸著作,但不得為商業目的之使用,亦不得修改該著作。 使用時必須按照著作人指定的方式表彰其姓名。
閱讀授權標章授權條款法律文字

OPEN
回頂部