Lam Research科林研發以原子級創新與AI雙引擎驅動先進製程與封裝新時代
- 吳冠儀／台北
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人工智慧（AI）正在為人們的日常生活與各行各業的工作流程帶來顛覆性的影響，也推動了半導體製造領域的典範轉移，如同科林研發（Lam Research）全球產品事業群資深副總裁Sesha Varadarajan在2025年度 Semicon Taiwan 國際半導體展期間大師論壇主題演說所分享，當前半導體製造領域面臨的挑戰已經不再只是製程節點微縮，而是涉及整個晶片架構的重新設計；好消息是AI成為關鍵推力，正在加速先進半導體技術從實驗室到量產的轉換，以及半導體生產設備效率的最佳化。
Varadarajan指出，著眼飛速發展的AI運算任務需求，從雲端資料中心到各種邊緣裝置所應用的GPU、DRAM與NAND等各種半導體元件，開始轉向3D堆疊、異質整合架構的全新設計策略，驅動半導體製程必須在速度、功耗、密度與成本四大面向同步突破，為此產業需要原子級（atomic-level）的創新解決方案，以實現更薄的材料、更高的結構、更小的特徵尺寸，以及更複雜的封裝。
科林研發在2025年稍早推出ALTUS Halo，是世界上第一款利用金屬鉬（Molybdenum）來生產先進半導體的原子層沉積（ALD）工具。Varadarajan解釋，由於鉬具有更低的電阻率，能顯著改善訊號傳輸效率與功耗表現，對邏輯與記憶體裝置的持續演進具有重要意義。
結構方面，由於次世代多層堆疊DRAM與CFET架構需要超高深寬比蝕刻，科林研發開發的專利DirectDrive技術，應用於該公司以Sense.i 平台為基礎的新型Akara系列，突破性導體蝕刻設備，能將電漿反應速度提升數倍，在半導體蝕刻步驟中能夠更精確、快速地控制電漿反應。Varadarajan表示，Akara的導體蝕刻效能有世代性的躍升，能在晶片的3D時代塑造小型、複雜的結構。
至於特徵尺寸的縮小，在過去三、四十年被廣泛使用的濕式化學光阻逐漸遇到瓶頸，科林研發透過開發革命性的乾式光阻，以化學氣相沉積（CVD）方式形成薄膜，不僅能提升解析度與良率，還能減少化學廢料。此方案被視為搭配 EUV 及其後續世代微影技術的關鍵要素，不僅能提升晶片效能，還能兼顧環境永續目標。
而當先進封裝與異質整合成為業界延續半導體元件效能提升的關鍵，科林研發最新推出的VECTOR TEOS 3D設備，能夠沉積超過60微米厚度的介電薄膜、甚至可擴展到100微米，並首度實現單次製程即可完成30微米以上的無裂縫薄膜。
Varadarajan表示，這項突破對於3D堆疊晶片與高頻寬記憶體（HBM）的應用至關重要，因為隨著裸晶堆疊層數愈來愈高，間隙填充（gap fill）必須同時具備結構、熱傳導與機械強度，否則容易在後續製程中產生裂縫或層狀結構剝離，影響元件的可靠度。
此外他也指出，考量晶圓在製程中的薄化、疊層與重佈線過程中常會出現翹曲，傳統沉積方法難以確保均勻性，VECTOR TEOS 3D配備了科林研發專利的載盤技術（clamping）技術，能穩定處理高翹曲（high-bow）晶圓，避免缺陷傳播；再加上結合Quad Station Module（QSM）模組架構設計，可平行處理多片晶圓，還可大幅提升產能與降低成本。
AI 賦能：從資料收集到數位分身的智慧製造
除了透過原子級創新構築AI時代的技術藍圖，科林研發也積極運用AI來推動設備效能的進化，Varadarajan 在專訪中指出，傳統製程開發仰賴工程師反覆實驗與經驗判斷，但如今複雜度已超越人力極限；AI的導入能在龐大資料集中快速找到最優解，縮短研發週期並提升精準度。他強調：「我們的設備每天都在產生大量資料，若能正確使用，就不只是監控製程，而是設計下一代製程的養分。」
這樣的觀點也獲得科林研發台灣區總經理郭偉毅博士的呼應；他指出，科林研發在台灣的角色不僅是設備供應商，更是與客戶共創解決方案的夥伴。「AI不只是效率工具，它能幫助我們在製程優化、設備維護與永續發展上取得突破。我們希望藉由這些創新，讓台灣半導體產業在全球半導體生態系中做出貢獻。」
他補充，科林研發早在數年前就為其Sense.i平台配備Equipment Intelligence技術，使其具備自我感知、適應和自我維護的能力，這讓該公司的客戶能夠利用其中的資料獲得洞察，並透過演算法的持續改善，目標是讓每台機器都能自我學習和調整，最終形成智慧製造平台。
郭偉毅博士也特別提到，科林研發已經在部分晶圓廠導入AI協作機器人（Cobot），用來輔助工程師處理日常維護與操作；該公司的Dextro是半導體業界首款旨在最佳化晶圓製造設備關鍵維護任務的協作機器人。「Cobot不會取代人，而是與人並肩合作。它能協助工程師完成重複性或高風險的工作，讓人力能專注在更高價值的創新與分析；」他認為，這樣的應用正是AI技術如何實際落地的縮影，不僅提升了生產效率，也改善了現場工作的安全與體驗。
在更長遠的策略上，科林研發已推動涵蓋硬體、製程、永續與晶圓廠的數位分身（Digital Twins）。Varadarajan 表示：「數位分身讓我們在產品還沒落地前，就能清楚知道它會如何表現。這不僅加速研發週期，也讓我們在設計階段就能提升永續性，做出更好的決策。」他強調，未來這些數位分身將逐步整合成完整平台，徹底改變半導體設備的開發模式。
台灣的關鍵角色與人才布局
在全球半導體供應鏈中，台灣的重要性早已不言而喻。Varadarajan 也在專訪中肯定台灣扮演全球半導體供應鏈樞紐的重要性，因此，科林研發的台灣團隊透過在地研發和製造中心，加快對晶圓廠需求的反應速度，以及就近支援客戶的新技術部署。
郭偉毅博士進一步補充，台灣不僅是科林研發技術應用的重要舞臺，也是公司與客戶共創解決方案的前線；「許多新一代先進封裝與3D晶片堆疊的挑戰，第一時間都在台灣晶圓廠被提出。我們的角色就是要確保設備能快速調整，並且在現場提供最貼近需求的支援。」他表示，科林研發的多項新技術已經在台灣市場獲得高度關注，尤其TEOS 3D沉積工具的導入，正在協助客戶解決高翹曲晶圓與厚膜沉積的痛點。
面對台灣半導體產業快速發展所帶來的人才短缺，郭偉毅博士坦言，這確實是整體產業共同面臨的挑戰，但科林研發已經建立一套完整策略來因應；「我們需要的不只是單一領域的專才，而是能夠跨足材料、電機、物理與資料科學的多元背景人才。這樣的人才組合，才能真正推動原子級製程與AI技術的結合。」他補充指出，科林研發除了積極延攬新血，也特別重視與本地大學合作培育年輕工程師。
「我們希望讓年輕世代看到，在科林研發不只是能做工程師的工作，還可以接觸到全球最尖端的製程技術；」郭偉毅博士強調，科林研發不僅提供國際化舞臺，更透過強化企業在台灣的能見度，提升其在求職市場的吸引力。他認為，培養並留住人才，不僅是科林研發的競爭力所在，更是對台灣半導體生態系的長遠投資。
