臺灣國際半導體展昨（4）日登場，經濟部技術司主題館一口氣展出45項前瞻技術，根據Fortune Business Insights預估，GAI市場規模到2032年將從今年的670億美元，增為9,676億美元，年均複合成長率達39.6%。技術司長邱求慧表示，為積極開創AI、HPC、化合物半導體等前瞻技術，截至目前技術司已投入超過300億元研發。
45項前瞻技術中，全球首款專為生成式AI（GAI）設計的MOSAIC（Memory-cube Operability in a Stacked AI Chip）3D AI晶片，不但拿下2024 R&D100大獎，更劍指市場一片難求的高頻寬記憶體，提供AI產業更高效、彈性、高性價比的替代方案。
邱求慧指出，著重提升我國半導體供應鏈自主化，MOSAIC 3D AI晶片技術，不僅能顯著提升AI模型的運算效能，還能在成本和能耗方面提供更具競爭力的解決方案，為我國在全球AI產業競賽中扎根。
MOSAIC 3D AI晶片，採用晶圓級記憶體與邏輯堆疊方案，大幅縮短記憶體與運算核心間的傳輸距離，顯著提升資料傳輸頻寬，帶來高性能、低成本、可擴展、客製化等優勢，尤其共同打造的全球領先3D晶片堆疊一站式(Total Solution)服務，獲得國際晶片大廠喜愛。
力積電（PSMC）與工研院聯手打造這款晶片，該公司副總暨技術長張守仁說，HBM記憶體雖是目前AI應用首選，但伴隨AI推動科技應用革命浪潮，許多科技業者正積極尋求替代方案，期能降低耗能、散熱與單價高的應用，MOSAIC 3D AI晶片恰逢其時。
工研院光電所長張世杰指出，AI人工智慧將改變人們生活方式，更引領未來產業轉型與經濟發展，尤其是生成式AI的出現，推動雲端運算發展到邊緣運算，也加速消費性電子、智慧家庭等應用快速變化。面對全球對AI需求激增，工研院積極投入半導體前瞻技術研發，推動晶片設計與製造技術革新的同時，也滿足市場需求，以確保我國在這場科技競賽中保持領先地位。
今年，由工研院與主要廠商合作研發的技術有MOSAIC 3D AI晶片、AI智能晶圓研磨加工系統、車載碳化矽技術解決方案、AI 伺服器高階晶片散熱方案、單站多功能精密元件檢測系統、陣列3D檢測技術與EUV計量標準等必看亮點，精彩可觀、值得前往。
技術司主題館必看亮點技術
MOSAIC 3D AI晶片 此技術具有模組化、多層次、易於擴展的優勢，可滿足各類型AI產品的應用需求，從攜帶式終端、邊緣運算裝置到HPC伺服器，實現GAI無所不在的願景。GAI是大勢所趨，隨AI處理器性能持續提升，對提供高算力和大頻寬的高速記憶體需求迫切。
目前關鍵記憶體存取技術是高頻寬記憶體（HBM），但因工序複雜價格貴僅用於高階伺服器產品。工研院與力積電整合邏輯運算和記憶體設計，晶片間傳輸距離從微米縮至奈米，熱能僅原1/10，成本1/5。
AI智能晶圓研磨加工系統 碳化矽（SiC）是高功率車用電子裝置關鍵材料，但硬脆難加工，影響生產效率和成本。工研院串聯設備廠創技、主軸廠釸達與SiC長晶廠穩晟材料合作驗證。
系統能即時分析研磨砂輪的填塞及鈍化狀態，並搭配智慧超音波主軸震出研磨碎屑，保持研磨刀具的切削力，避免頻繁停機更換耗材。經驗證可提升3至5倍碳化矽加工效率，不僅顯著降低耗材成本並能推動碳化矽在車用電子市場的應用。
車載碳化矽技術解決方案 隨著電動車朝向800V電池電壓系統發展，高電壓、高電流、低電耗的碳化矽功率半導體技術已為全球顯學，這項方案涵蓋碳化矽功率元件與模組化、馬達驅動、車載充電與充電樁等電動車核心技術。具備符合車規可靠度低導通電阻1.7kV碳化矽元件、最佳化功率模組封裝設計與製程技術並通過車規可靠度測試三大特色。
打造On-board charger、直流充電樁及800V/250kW馬達驅動變頻器系統及驗證平台，帶動我國碳化矽功率半導體產業發展碳化矽元件、模組封裝、測試及系統產品，快速接軌國際打入歐美日汽車產業關鍵客戶，經濟與環境效益雙贏。
AI 伺服器高階晶片散熱方案 未來AI伺服器晶片散熱以液冷技術為主。工研院從晶片均溫蓋板（VC Lid）著手開發出用浸沒冷卻的均熱板蒸發器元件貼附在晶片上，利用高均溫性與外表面微結構，加速沸騰蒸氣泡生成，並達成更高效能的晶片熱量移除效果。
工研院與其陽、一詮、哈伯與超淨等設備商，採用AMD解決方案，成功進行產業上中下游串連合作，搶攻千億產值的AI伺服器散熱市場。
單站多功能精密元件檢測系統 半導體精密元件檢測以多站檢測模式為主，耗時設備成本高且無法滿足先進封裝層疊結構共視野分析的檢測需求。本系統提供單站2D顯微/3D干涉的多參數檢測模式，可共視野檢測晶圓及元件的關鍵尺寸、缺陷、高度及粗度參數。
多站合一的導入將減少50%檢測時間，解決多站重複傳輸重新對位問題，降低40%設備成本，也可直接用在形貌關鍵尺寸、疊層偏移等場域監控，滿足先進封裝元件複雜度日益增加的檢測需求。
陣列3D檢測技術 全球半導體與電子製程先進封裝產能持續成長，因應檢測效率提升需求，工研院全臺首創微型化陣列式鏡組技術，達成2x2多鏡頭自動化顯微校準，可用於奈米級檢測如先進封裝、μLED、被動元件等產業檢測設備。
相較傳統單鏡頭檢測系統，擴大４倍檢測視野，維持高精度，檢測效率提升4-10倍，滿足奈米製程線上檢測要求。技術已與國內設備與系統整合商合作開發雛型設備，完成國家標準技術研究所(NIST)標準件、μBump、μLED樣品驗證。
EUV計量標準 微影是製造半導體的關鍵工藝，隨著終端產品效能不斷提升，電晶體尺寸越縮越小，需要EUV曝光機才能在晶圓表面上蝕刻出微小電路，精準量測曝光機上EUV光源波長、輻射計量等參數，是確保微影製程良率關鍵。
工研院打造臺灣首套EUV光譜響應校正系統，建立光偵測器的光輻射特性量測技術、10-20奈米波長量測技術，一舉將光輻射標準由UV推至EUV；透過輻射計量與波長校正等協助正確量測曝光機台的EUV參數，可以調校機台以確保打出穩定EUV波長、正確輻射計量，滿足半導體產業EUV微影製程檢測設備的量測需求，有助於先進半導體製程與先進材料開發。
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