對於臺灣機械設備與材料產業而言，這既是被動應對全球變動的必要策略，也是主動從「設備／材料出口」轉型為「高階封裝整合生態系統供應商」的千載機會。
在當前全球半導體製造面臨諸多挑戰的環境下，臺灣在「先進封裝／異質整合」、「3D Fabric／CoPoS（Chip-on-Package／System）」、「EUV材料國產化」三大領域扮演愈來愈關鍵的角色。面對美國對等疊加關稅、日圓持續貶值、供應鏈地緣政治變動，以及全球晶圓代工設備需求爆發，半導體與電子設備領域已成為臺灣機械設備與材料業「唯一成長的動力來源」。
本文將從三個核心維度深入探討：1.異質整合：新一代運算架構的核心；2.核心材料的供應鏈自主；3.技術挑戰與研發方向，並聚焦臺灣產業如何在CoPoS、3DFabric與EUV材料國產化中發揮關鍵角色。
| 圖一 : 半導體與電子設備領域已成為臺灣機械設備成長的動力來源。 |
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異質整合：新一代運算架構的核心
隨著Moore’s Law在傳統2D製程上的成長放緩，晶片系統整體性能提升的重心逐漸轉向「系統級整合」（system-level integration）與「異質整合」（heterogeneous integration）。異質整合即將不同功能、不同製程節點或不同材料的晶粒（chiplets）或模組堆疊、整合，從而打破「單一大型晶片」的瓶頸，以提升頻寬、降低延遲、優化功耗並縮小體積。
以TSMC為例，其3DFabric技術線即提出包括InFO（Integrated Fan-Out）、CoWoS（Chip on Wafer on Substrate）、SoIC（System on Integrated Chips）等多種異質/3D整合方案。
其中，SoIC特別強調「已知良品晶粒」（known-good dies, KGD）混合不同尺寸、不同製程節點、不同功能模組的垂直堆疊／晶粒間高密度連接，實現更高效能、更低功耗、更小封裝。
在這樣的脈絡下，臺灣產業鏈具備以下優勢：
? 在封裝與測試（OSAT）領域已具備強大產能與技術（如 ASE Technology Holding、Powertech Technology等）與製造履歷。相關報告指出，臺灣在2.5D/3D IC、SiP（System-in?Package）、CoPoS 等先進封裝領域具備競爭力。
? 臺灣下游封測體系與設備／材料業接近成熟，因而在上游設備與材料本地化的布局中具備潛力。
此外，異質整合中對設備與材料的需求頻繁且高度客製，這為臺灣機械設備及材料產商提供了創新機會。
異質整合的幾個關鍵驅動因素
1.頻寬牆（Bandwidth wall）與記憶體牆（Memory wall）：在 AI／HPC 系統中，單靠晶片尺寸縮減已難以解決I/O頻寬、記憶體帶寬與功耗問題。通過晶粒堆疊或異質晶粒整合，可縮短訊號傳輸距離、降低寄生電阻／電感，提升整體效能。
2.功耗與延遲需求：垂直或近距離晶粒整合可減少導線長度、縮短路徑，降低功耗與延遲，是高效能運算系統如Data Center、Edge AI的必然選項。
3.製程節點混用（Heterogeneous Nodes）：不必全晶片採用最先進製程，某些模組可用成熟節點，但再透過異質整合與chiplets策略，達成系統整體最優。這提升了成本效益與設計靈活性。
臺灣在異質整合的機會與角色
? 臺灣封裝／測試平臺成熟，可作為異質整合的「封裝基地」，並藉此驅動上游設備、材料在地化。
? 機械設備業可針對晶粒對晶粒（die-to-die）、晶粒對基板（die-to-substrate）、晶片對晶片（wafer-to-wafer）等高密度連接設備提供支援，如混合鍵合（hybrid bonding）、微凸點（micro-bump）、極細通孔（TSV）設備。
? 材料商則可聚焦於異質整合相關的介面材料、導線／通孔填充材料、封裝基板材料、混合鍵合導體／介電材料等。
? 在CoPoS（Chip on Package／System）方面，即光電模組與電子晶片整合（如co-packaged optics）亦為臺灣未來可高度布局的領域。據 InvestTaiwan 報告指出，臺灣正在將Co-Packaged Optics作為下一階段重點發展項目。
總而言之，異質整合已經從「封裝只是附屬流程」轉變為「系統架構核心」。對臺灣而言，這是一條從封測延伸至設備、材料的新成長路徑。
核心材料的供應鏈自主
在先進封裝與3D/異質整合技術突飛猛進的背景下，設備之外，材料成為系統成功的關鍵瓶頸之一。這包括封裝材料（如介電填充、微凸點、鍵合材料）、基板材料（先進有機基板、玻璃或矽基板）、鍵合膜／鍵合介面材料、熱管理材料、以及在EUV微影與前端製程中的高純度光阻、薄膜、膜片（pellicle）等。對臺灣而言，實現材料自主、供應鏈在地化、降低對進口依賴，是另一項重要戰略。
臺灣材料國產化的現況
TSMC指出已透過創新商業模式協助本地化光阻供應鏈：其在臺租借曝光設備予光阻供應商，以降低其設廠成本，並於2021年在臺建置首座 EUV光阻廠。至 2022年4月，其年產量突破千瓶以上，年產值達新臺幣十億元。
媒體報導指出，臺灣原先高度依賴進口高階材料（包括EUV光阻、特用氣體／化學品、pellicle薄膜等），而正逐步朝「local-to-local」方向轉型。
Everlight Chemical（永光化學）為例，其於臺灣設立EUV光阻產線並獲益於TSMC政策支持。
在EUV遮膜（pellicle）市場，全球規模預計2024年約5.58億美元，且未來五年年複合成長率（CAGR）可達約14.4%。亞洲太平洋區域佔比超過65%。
| 圖二 : 臺灣半導體產業的希望就建立在整體半導體供應鏈的完備。 |
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臺灣材料自主所面臨的兩大核心瓶頸
極致純度與極限製程要求：先進封裝與EUV製程所用材料，對雜質、介電常數、導熱係數、黏結強度、熱膨脹係數、可靠度穩定性等要求極高。例如EUV光阻需能抵抗深紫外／13.5 nm波長輻射、極低曝光劑量且大幅延長壽命。臺灣材料廠需達到ppb級雜質控制、強大可靠度驗證能力。
長期客戶驗證週期：半導體材料從試樣到量產、再到客戶良率爬坡與穩定，往往需長時間積累，尤其是封裝材料若出現微小變異即可能影響封裝良率或堆疊可靠度。因此臺灣材料業者在面對國際大廠資格認證、可靠度量測、材料數據庫建置上仍需投入大量資源。
機會與策略建議
臺灣可強化下游封測主導、上游材料驅動的模式：因為臺灣在封裝與測試佔據全球重要地位，可以反向驅動上游設備與材料在地化。換言之，先由封裝客戶需求拉動材料在臺生產，再推展至機械設備業。
區域化供應鏈、降低進口風險：如您提及，美國對等疊加關稅、日圓持續貶值皆對進口成本造成挑戰，臺灣若能建立本土材料供應鏈，將提升抵禦匯率／關稅風險能力。
強化與大廠協作、共建驗證平臺：例如TSMC已在臺租借曝光設備給材料廠，提供驗證平臺，這為臺灣材料廠降低設備門檻與驗證風險。臺灣產業可進一步推動聯盟、共同驗證中心。
聚焦高附加值材料領域：在封裝、先進封裝與EUV材料中，進入門檻雖高，但利潤與鎖定效益也高；臺灣材料業可從高度差異化、客製化材料切入。
推動國產設備與材料同步開發：由於許多封裝需求為高度客製化，材料與設備設計可同步，形成臺灣機械設備與材料業共同成長的生態系。
在「機械設備業幾乎成為全村的希望」的背景下，材料的自主顯然是下一個突破口。而臺灣在該鏈中所處的位置正具備「下游主導＋上游反向拉動」的結構優勢。
技術挑戰
最重要的就是混合鍵合（Hybrid Bonding）與晶片堆疊/晶圓堆疊關鍵技術異質整合中，晶片對晶片、晶片對晶圓、晶圓對晶圓堆疊皆需極高密度連接（例如bond pitch從亞 10 μm 甚至亞 1 μm 級）、低接觸電阻、低寄生電感／電容、良好的熱管理與可靠度控制。
未來研發方向
上述兩大維度已清晰描繪出臺灣在異質整合與材料自主中的潛力，但要真正落實並搶佔機會，仍面臨多項技術挑戰與研發方向。
技術挑戰
1.混合鍵合（Hybrid Bonding）與晶片堆疊/晶圓堆疊關鍵技術
異質整合中，晶片對晶片（die-to-die）、晶片對晶圓（die-to-wafer）、晶圓對晶圓（wafer-to-wafer）堆疊皆需極高密度連接（bond pitch從亞10 μm 甚至亞1 μm級）、低接觸電阻、低寄生電感／電容、良好的熱管理與可靠度控制。
而這類鍵合工藝對設備、材料、製程控制、良率都提出極高挑戰。例如：對鍵合面平坦度、清潔度、微凸點對齊、鍵合熱應力控制、封裝完整可靠性測試等。
2.先進封裝良率曲線與客製化需求高
新興封裝技術（如3DFabric、CoPoS、Fan-Out Panel-Level Packaging）尚處於快速迭代期，非標準化、需求高度客製，使得量產良率、設備穩定性、材料可靠度仍具變數。這也意味著設備／材料廠商需具備更高的研發彈性與抗風險能力。
3.超高純度材料／極限製程要求
如前所述，從EUV光阻、pellicle、鍵合膜、再到微凸點填充材料、基板材料，各項皆需極致純度、薄膜一致性、熱機械穩定性、可靠度數據。對於臺灣材料業而言，從進口代工到自主開發，仍需長鏈條投入。
4.製程節點分散與不同材料整合的熱機械失配
在異質整合中，不同晶粒與材料、不同製程節點常存於同一封裝模組內。不同的熱膨脹係數（CTE）、製程應力、封裝變形等均可能影響可靠度。這要求設計、製程與材料協同優化。
5.設備／材料同步開發的生態鏈建構
新封裝技術的需求往往不是單一設備或單一材料可解決，而是設備＋材料＋製程＋設計整合。臺灣機械設備廠、材料供應商、封裝／測試服務商、封裝模組設計方需打造跨領域協作機制。
未來研發方向
發展更高密度鍵合技術：包括鍵合pitch縮至亞1 μm 、降低鍵合接觸電阻與寄生效應、提升鍵合良率與堆疊技術成熟度。可聚焦於微凸點技術、混合鍵合（metal/interface＋direct bonding）、鍵合材料耐熱／熱擴散性能優化。
推進Panel-Level Packaging（PLP）與大型玻璃基板封裝：由於晶片尺寸愈來愈大、I/O愈來愈多，傳統圓形矽晶圓封裝面臨成本與尺寸瓶頸。採用玻璃或馬賽克面板（panel）可提升產量、降低成本。臺灣機械設備、材料業可切入FOPLP（Fan-Out Panel Level Packaging）與玻璃基板封裝相關技術。
材料創新：包括高效鍵合膜、低介電常數填充、導熱新材料、EUV 相關薄膜與薄膜疲勞可靠度提升。如鍵合膜在高溫、高壓下的可靠性、微凸點填充在高頻／高功率環境下的可靠度、熱路徑優化材料、EUV pellicle材料改進（高透過率、低應力、高耐用度）等。臺灣可從材料製造、表面處理、可靠度測試平臺著手。
? 在異質整合方面，臺灣可聚焦於高密度晶粒堆疊、鍵合技術與系統級封裝能力，成為新一代運算架構重要的一環。
? 在核心材料自主方面，臺灣已具備封裝／測試下游優勢，並透過TSMC等大廠帶動光阻、鍵合膜、pellicle等材料供應鏈本地化，雖仍受純度與驗證週期瓶頸限制，但機會明確。
? 在技術挑戰與研發方向方面，臺灣機械設備與材料業需迎戰高密度鍵合、面板封裝、材料創新、可靠度爬坡、系統設計共演化、供應鏈風險管理、人才與量產能力提升等多項挑戰。
結語
總結而言，面對全球對等疊加關稅、日圓持續貶值、全球半導體設備市場高度成長的情況，臺灣在「機械設備」與「材料」端的角色比以往更加關鍵。以「先進封裝／異質整合」為切入點，臺灣可透過下游封測優勢反向驅動上游設備與材料在地化；同時，在CoPoS、3DFabric與EUV材料國產化中扮演關鍵角色。
對於臺灣機械設備與材料產業而言，這既是被動應對全球變動的必要策略，也是主動從「設備／材料出口」轉型為「高階封裝整合生態系統供應商」的千載機會。「全村的希望」不再只是設備組裝，而應該延伸至設備＋材料＋模組＋封裝＋服務的整體價值鏈。針對半導體設備技術革命與材料演進—臺灣正處於這場變革的關鍵交叉點。
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