劉煥彥
圖片 劉煥彥 攝影 提供
台積電位於德國德勒斯登的ESMC已於2024年底動工，預計2027年底投產，是歐洲第一座純晶圓代工的12吋晶圓廠，將採用12~28奈米製程，主要生產汽車及工業應用的晶片，投資額超過100億歐元（逾3400億台幣）。 德國在成功獲得歐盟執委會同意，將提供50億歐元（逾1700億台幣）政府補助給予ESMC後，吸引台灣半導體產業合作的腳步並未停止。 歐洲最大的應用科學研究機構、德國弗勞恩霍夫應用研究促進協會（Fraunhofer Society）希望攜手工研院等台灣學術界及研究機構，共同投入先進封裝技術與異質整合領域的研究，期盼把歐洲本地的相關技術水準，從實驗室逐步提升至商業生產等級，厚植歐洲在先進半導體技術的實力。
異質整合 + 先進封裝技術，是台歐半導體前瞻領域合作絕佳主題
德國弗勞恩霍夫應用研究促進協會旗下微電子群的國際合作、前瞻技術與創新處處長，也是積極推動歐洲晶片法案的Patrick Bressler博士，2024年11月訪台時接受《今周刊》簡短訪問。
他認為，在後摩爾定律時代，由於電路空間繼續微縮進逼極限，因此小晶片（chiplet）及先進封裝技術已經成為技術探索的重心，惟這兩個領域的主流技術尚未定於一尊（open game），這就是歐洲希望與台灣攜手投入的半導體前技術瞻研究的重點之一。
「我是在研發端的，我們在歐洲看到的是，整個全球價值鏈或供應鏈已經出現幾個容易被有心人勒脖子的節點，很容易威脅像歐洲這麼大的市場，所以我們必須跟所有地方合作，特別是台灣及台積電。」
「我們之所以看重先進封裝與小晶片發展的方向，是因為儘管摩爾定律尚未走到盡頭，如今大家開始構思更快的運算架構、低能耗及高能效。現在被大家熱門討論的神經型態運算架構（neuromorphic computing architectures），這個趨勢會走向更容易生產的小晶片（chiplet），也就是功能有限的更小型晶片，因此就需要用到先進封裝及異質整合。」
▲德國弗勞恩霍夫應用研究促進協會微電子群國際合作及創新處處長Patrick Bressler博士，去年11月來台參加HLF高峰會。（圖片來源：工研院官網）
Patrick Bressler說明，異質整合的挑戰性極高，必須要搭配5奈米以下的先進製程，還需要用到矽穿孔（through silicon vias）、矽中介層（interposer）等材料，這個領域的機會及技術都很多，目前還未能找出做正確或最成功的處理方式。
「最理想的結果是，可以把任何種類的晶片封裝至新的裝置、新的感測器，或任何種類的神經型態系統。我覺得，這完全是個還沒有標準、還沒有市場主流出來的局面（open game）。」
德國研發大咖：台德有機會把前瞻半導體技術，從實驗室帶到產線
Patrick Bressler也認為，如果把任何技術的演進階段，以美國太空總署（NASA）提出的技術成熟度模型（TRL）來衡量，他認為歐洲與台灣在半導體前瞻技術研發的合作機會，就是在實驗室一直到接近量產階段。
以TRL從1到9來看，台歐合作機會的起點就是在2到4，或是2到5，看未來能否一路推升到6~7，也就是幾乎達到可以生產的程度。
工研院說明，技術成熟度（TRL）是NASA在1969年提出，對需要高投資的航太產品，評估研發過程中關鍵技術（如材料、組件、設備）的成熟狀態，可讓後續投入的研發資源配置更有效率，也確保技術後續整合於任務所需之產品能符合任務需求。
歐盟、日本及韓國都已陸續以TRL評估機制，掌握重要研發計畫的進度與成果。在台灣則有工研院、中科院採用TRL機制。
隨著愈來愈多研究導入TRL機制，TRL也成為跨領域、跨國研究的共同語言，能有效提升研發成果的產業化效率。
▲美國NASA於1969年提出的技術成熟度（TRL）概念。（圖片來源：經濟部中小企業署臉書）
Patrick Bressler受訪時說，「德國或歐洲與台灣的學術合作，我覺得可以從技術成熟度3~4，或2~3開始，以『促進民間參與公共建設（Public-Private-Partnership，PPP）』的方式，推升到TRL 6或7。」
「從TRL 3到7，通常是政府經費不會進來的地方，產業界也因為不確定性太高而不太想投資。這段空白地段就是我覺得，歐洲的研發機構可以提供發揮空間的地方。」
歐洲晶片法案三大目的：技術創新、供應鏈安全、市場監控
Patrick Bressler博士是來台參加首次移師台灣舉行的全球知名創新論壇High Level Forum（HLF）高峰會。
HLF於2012年創辦於「法國矽谷」格勒諾布爾，鏈結了全球69個主要創新生態系及科學園區，成員涵蓋產官學研各界，影響力甚遠。2024年在國科會與經濟部大力支持下，台灣成功取得HLF高峰會主辦權。
▲歐洲晶片法案概要。（圖片來源：英特爾官網）
Patrick Bressler在論壇中分享「歐洲晶片法案」的結構與未來方向，並說明晶片法案核心目的是「技術創新」、「供應鏈安全」及「市場監控」三大主軸，致力於打造更穩健的半導體生態系統。
他認為，台灣是歐洲實現技術突破的重要合作夥伴，雙方合作涵蓋了先進製程、2奈米以下技術及先進封裝等領域，並在人才培育方面有積極互動。
其次，德國弗勞恩霍夫應用研究促進協會將與台灣建立雙邊合作項目，為全球技術交流創造了新契機。
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