製程縮時碳排大降 國科會輔導開發「雷射低碳製造術」助攻半導體

爲協助我國製造業強化製程優化能力,提升製造業生產產品之加工效率,國科會長期支持創新技術研發,其中清華大學動力機械工程學系教授李明蒼團隊,便針對光電半導體產品開發出「雷射低碳製造技術」。(國科會提供)

爲協助我國製造業強化製程優化能力,提升製造業生產產品之加工效率,國科會長期支持創新技術研發,其中清華大學動力機械工程學系教授李明蒼團隊,便針對光電半導體產品開發出「雷射低碳製造技術」,可大幅縮短製程工序時間及材料成本,同時具備靈活的製程與設備整合彈性,此技術可應用於三維電子半導體元件、軟性光電半導體元件及矽光子元件等極具未來市場價值的產品製造,例如透明顯示裝置、溫控光學鏡片及精準健康醫療用的個人化穿戴式裝置等。

國科會說明,在團隊密切合作之下,成功開發適用於「金屬薄膜」及「透明導電薄膜」圖樣化鍍膜的專利技術,此專利技術透過耦合雷射與高活性的離子反應流體,在常壓常溫環境下以一道製程工序於三維自由曲面基板上選擇性地形成圖樣化鍍膜,製作精細多樣的金屬及光電材料線路。

透過調整反應流體成份,可於同一基板上鍍制多種材料,實現在單一雷射製造設備上完成元件製作,降低元件基板在製程設備間移動所導致的定位精度偏移及真空系統切換與多系統串聯所造成的製程能耗;呼應綠色製造與異質整合的光電半導體元件製造技術之未來趨勢,同時,團隊結合運用工程物理模擬分析與人工智慧,開發雷射製程模擬與分析技術,並藉由揉合應用多重物理耦合模擬、人工智慧及光學即時監測分析等技術,提升製程的效率和穩定性。

國科會補充,將其結合智慧化的自動光學檢測技術,亦可用於線路或元件修復,進一步降低光電半導體與印刷電子製造產業的成本與碳排放,團隊將光機電技術協同整合研發次世代的三維自由曲面光電元件複合精密數位加工技術及系統,實現一貫式、高設計彈性的三維光電半導體精密製造,透過運用工程物理力學分析技術與人工智慧技術,於製程中即時分析辨識關鍵的複雜訊號,使製造系統能臨機應變,即時調控制程參數,終極目標爲達成「零失誤」的精準綠色製造。

國科會提到,半導體、光學、電子相關產業鏈是臺灣的護國神山羣,環境永續是全球的重要議題,先進製造產業的低碳淨零,則是迫在眉睫的挑戰,另一方面,臺灣是半導體制造產業的世界領導者,半導體制造關鍵設備的國產自主化則是重要的後盾,低碳精準智慧製造技術與系統創新研發動能及概念,將可望帶動臺灣半導體設備產業發展出更多靈活的奇兵。