重大突破！台積電從圓形到矩形矽晶片的漫長道路

編譯／莊閔棻

晶片製造巨頭台積電（TSMC）正在試驗一種矩形晶圓技術，可能會徹底改變晶片製造業。為取代目前標準的12吋（300毫米）圓形晶圓，台積電正在測試尺寸為510毫米 x 515毫米的矩形基板。

傳統晶圓的浪費

傳統的圓形晶圓由於其形狀問題，使相當數量的晶片模組被切割時產生浪費，特別是對於像輝達的H200這樣大型晶片（814平方毫米）來說，浪費的比例更加顯著，然而採用矩形晶圓後，每塊晶圓上可容納的晶片數量預計將增加三倍，允許每個晶圓生產更多晶片並減少邊緣浪費，大大提高生產效率和經濟效益。

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CoWoS已不足

台積電表示，他們正「密切關注先進封裝的進展和發展，包括面板級封裝。」該公司目前的先進晶片封裝技術，如 CoWoS，使用的是 300 毫米矽晶圓，儘管這對於為輝達、超微半導體（AMD）、亞馬遜和Google等客戶生產 AI 處理器非常重要，但隨著AI晶片尺寸和複雜性的增加，這些方法的效率可能會下降，因此需要新的矩形基板。

「柴可拉斯基法」

大家可能不知道，晶圓之所以採用圓形，是因為目前的使用的「柴可拉斯基法」（Czochralski method）生產流程，此方法由波蘭科學家Jan Czochralski於1915年發明，生產出棒狀的矽晶體，然後切片成圓形晶圓。然而，將圓形晶圓改為矩形並非不可能，只是這需要更新整個生產流程和製造線，代表台積電將無法使用傳統的晶圓廠工具，傳台積電目前正在與設備和材料供應商，合作開發這種新的封裝技術，但沒有透露細節。       

可能要五到十年

過渡到矩形基板在技術上具有挑戰性，被認為是長期計畫，可能需要五到十年的時間，儘管目前尚不清楚矩形晶圓技術何時會正式投入生產，但在當前激烈的市場競爭中，這項技術的巨大潛力無疑會推動其盡快實現量產，為晶片製造業帶來了新的希望，也預示著未來可能會出現更多的技術突破。

參考資料：hackaday、Tom’s Hardware

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