0910 経済部、シリコンフォトニクスプラットフォームと3Dチップモジュールに注力, イノベーション産業チェーンを強化し、24億NTD超の投資を牽引、AIoT応用の実装を加速

2025 SEMICON Taiwan 国際半導体展、本日（10日）盛大に開幕

経済部産業技術司は工研院および金属中心と連携し「経済部科技研究開発テーマ館」を構築、さらに日月光ASE、承湘科技CXsemi、和亜智慧科技New Smart、巽晨国際MilliTronic、徳律科技TRIなどの企業と協力し、AIチップ、先進製造・封止検査装置、化合物半導体などの重要分野における37項目の先端技術を披露し、研究開発力と産業チェーンの実力を全面的に示した。展示の目玉としては、高速伝送と低消費電力に優位性を持つシリコンフォトニクスチップ技術があり、高密度異種統合と低損失光学設計を通じてAIデータセンターにおける高速伝送のボトルネックを効果的に解消することが可能である。また、世界初となる高度に柔軟な設計を備えた新しい「3Dカスタマイズ型汎用チップモジュール[3D客製化晶片通用模組]」を発表し、製品開発効率を70％向上させる。この二大技術により、総額240億台湾元超の大型産業投資を促進し、AIoT製品の応用加速に貢献した。

経済部産業技術司副司長の周崇斌氏は、生成AIおよび高速運算の拡大により、2010年から2024年までにデータセンタートラフィックが70倍以上に増加し、それが高速伝送および高性能チップ需要を牽引していると述べた。技術司は過去5年間で約400億元を投資し、AI、高性能運算（HPC）、シリコンフォトニクス、先進パッケージング、化合物半導体に注力、チップのソフト・ハード統合および先進製造の自立化を推進し、台湾においてより強靭で技術的に先導し、自立可能な先進半導体供給チェーンの構築を目指している。工研院は国内初の1.6Tbpsシリコンフォトニクス光エンジンモジュールを成功裏に開発し、国際水準に到達した。また日月光などと連携し「シリコンフォトニクス半導体オープンプラットフォーム[矽光半導體開放式平台]」を構築、設計から製造、統合、封止検査までのワンストップサービスを提供し、データセンターの高度化を加速させている。さらに、世界初の「3Dカスタマイズ型汎用チップモジュール」を発表し、チップを積木のように迅速に組み合わせ可能とし、ゼロからの設計を不要とすることで開発期間を70％短縮し、コストを削減している。すでに133社以上の企業が採用し、21億台湾元超の投資を促進している。これらの成果はAIoTに新たな動力を注入し、台湾半導体サプライチェーンの自立性と競争力を強化するものであり、台湾が世界の高速運算とスマート応用における重要な役割を持続的に果たすことを確保する。

工研院副総兼電光システム所所長の張世杰氏は、工研院は前瞻半導体およびAI技術の研究開発に注力し、システム統合思考によって産業チェーンの高度化を推進していると述べた。世界的にデータ伝送需要が急増する中、従来の光電アーキテクチャは限界に近づいている。工研院は先駆けてシリコンフォトニクス光エンジンモジュールの開発に成功し、先進パッケージによる光電素子の高度統合を実現した。これにより、遅延を大幅に削減し、帯域幅と効率を高め、さらに「シリコンフォトニクス半導体オープンプラットフォーム」を構築して産業界を結び付け、台湾企業が国際市場に直結することを可能にしている。また、工研院が世界で初めて開発した「3Dカスタマイズ型汎用チップモジュール」により、従来半年以上を要した開発工程を12週間に短縮、モジュールはより小型でありながら機能を充実させている。同技術はすでに巽晨国際へ技術移転され、欣興電Unimicronや鼎晨科技Avantpacと協力して試作ラインを構築し、性能および歩留まりの課題を克服する一助となっている。これらの成果は国際的な技術ギャップを埋めるだけでなく、台湾がグローバル半導体競争におけるリーダー的地位を示すものである。今後も工研院は半導体のAI化を推進し、より強靭かつ競争力のある産業エコシステムを構築していく方針である。

2025 SEMICON Taiwan「経済部科技研究開発テーマ館」展示のハイライト技術

1 シリコンフォトニクス技術の国際接軌 ― 高速伝送の新たなマイルストーンを加速

従来の方式では、演算チップのデータは一旦回路基板を経由し、光チップに転送してから出力されるため、伝送経路が長く速度が制約されていた。工研院はシリコンフォトニクスと先進パッケージ技術を組み合わせ、光電素子を高度統合することでデータの即時伝送を可能とし、大幅な遅延削減、帯域幅および効率向上を実現した。これによりデータセンターや高性能運算に必要な超高速・低消費電力伝送の基盤を確立した。工研院は台湾初の1.6Tbpsシリコンフォトニクス光エンジンモジュールを開発し、その性能はNVIDIA GTC 2025国際水準に到達している。同時に、産業界を結集して「シリコンフォトニクス半導体オープンプラットフォーム」を構築し、高密度素子設計（2.5D/3D）、超高速多チャネル測定能力（224Gbps/Lane）、光電チップ異種パッケージングを組み合わせ、ワンストップサービスで企業のシリコンフォトニクス技術開発を支援している。さらに、設計・製造・封止・測定・装置といった供給チェーンの連携を強化し、台湾の次世代高速運算におけるグローバル競争力を高めている。

2. 世界初の3Dカスタマイズ型汎用チップモジュール ― 小型チップがAIoTの市場投入を加速

従来のシステム・イン・パッケージ（System in Package, SiP）は開発期間が半年から1年に及び、繰り返しの検証作業により製品上市が遅延する課題があった。工研院が世界で初めて開発した「3Dカスタマイズ型汎用チップモジュール」は、事前に配線基板へ能動型スイッチチップを内蔵する方式を採用し、開発期間を12週間に短縮、効率を70％向上させ、AIoT製品の上市ボトルネックを解消するものである。また、JEDEC国際標準に準拠した共通規格基板を策定し、高い歩留まりを確保するとともに、生産の複雑性を低減した。柔軟性の高い設計により各種センサーに対応可能であり、モジュール体積を3割縮小しつつも、多様なIOインターフェース、Full-HD映像処理、AI高速演算およびRF伝送を統合し、世界最小の開発ボードを実現した。本技術は既に巽晨国際の委託による小型モジュールに応用され、技術移転も完了している。さらにAIoT市場の7割をカバーする応用が見込まれ、欣興電や鼎晨科技などと協力して試作ラインを構築、総額21億元超の投資を牽引し、台湾AIoT産業の加速装置としての役割を果たしている。

3. 顕微干渉同期検出モジュール ― ウェーハ寸法と形状を一括把握

先進パッケージの積層プロセスはますます複雑化しており、従来の検査では複数の装置を用いても寸法（2D）と形状（3D）の対応関係を同時に把握することができなかった。本モジュールは2D顕微鏡と3D干渉を単一光路装置に統合し、搬送や再アライメントを不要とすることで検査時間を50％短縮し、設備コストを40％削減する。また、400μmの広範囲かつ0.5nm未満のナノスケール解析能力を有している。既に承湘科技における5Gアンテナモジュール検査装置の開発に活用され、さらに台湾暹勁と共同でHAMRハードディスク検査装置を開発し、先進パッケージ製程のニーズに応えている。

4. アレイ視野 × ナノ精度 ― 次世代パッケージ向け高効率検査ソリューション

世界の半導体・電子製造における先進パッケージ産能が拡大する中、検査効率向上の需要が高まっている。工研院は台湾初の小型化アレイ式レンズ技術を開発し、2×2マルチレンズによる自動顕微校正を実現した。本技術は先進パッケージ、μLED、受動部品などのナノスケール検査装置に応用可能であり、従来の単レンズ検査システムに比べて検査視野を4倍に拡大しつつ高精度を維持し、検査効率を4～10倍向上させることができる。すでに国内装置メーカーおよびシステムインテグレーターと連携して試作装置を開発し、國家標準技術研究所（NIST）の標準試料、μBump、μLEDサンプルによる検証を完了している。

5. ウェーハ表面粒子検査装置 ― 透明ウェーハ品質を精密監視

ウェーハ表面粒子検査は半導体製程における重要工程であるが、従来の光学検査技術は速度が遅く感度も不十分であり、透明ウェーハや微小粒径検査の要求に対応できなかった。工研院は独自に開発した傾斜入射レーザー散乱光学モジュールとアルゴリズムにより、シリコン、SiC、ガラスなどの材料に対応し、最小粒径0.2μmの検出を実現、8インチウェーハをわずか4分で検査可能である。現在、国内ウェーハメーカーでの検査応用に導入されており、晟格科技および和亜智慧科技を通じてガラス基板および積亞半導体のSiCウェーハオンライン検査に応用されている。これにより産業界は歩留まりを改善しコスト削減を実現できるとともに、国際的に透明ウェーハ検査標準が欠如している産業ギャップを補完し、国産設備の自主開発を支援することで国内供給チェーンの強靭性を強化している。

感謝以下続。。活動紀實 - 科研成果 - 經濟部產業技術司