SEMICON Taiwan：創浦展示次世代AI晶片整合式冷卻技術

創浦員工展示採用整合式冷卻結構的微晶片。創浦

隨著新一代高效能AI晶片持續演進，半導體產業對創新冷卻技術的需求日益迫切。創浦於國際半導體展 (SEMICON Taiwan)首度展示一項全新的超短脈衝雷射應用，可實現AI晶片內部整合式冷卻系統的工業化生產。

創浦雷射技術部門全球半導體與微電子業務發展經理Cathrin Conrad表示：「散熱將成為未來AI處理器發展的主要瓶頸之一。若沒有新的冷卻概念，未來對運算效能的要求將難以實現。我們的超短脈衝雷射可在兼顧成本效益的前提下，實現相關微結構的工業化量產。」

透過這項全新的雷射應用，晶片製造商可將冷卻結構靈活整合至晶片堆疊內部。該製程適用於多種材料，包括碳化矽及鑽石等高導熱材料。

AI熱潮帶動新一代晶片冷卻需求

為了在有限空間內實現更高運算效能，半導體產業正積極採用先進封裝技術，透過晶片堆疊與高密度互連架構提升系統效能。然而，隨著熱源逐漸集中於晶片堆疊內部，傳統冷卻方式，例如針對伺服器機櫃或整體資料中心進行冷卻，已難以有效移除晶片內部產生的熱量。因此，領先半導體製造商已陸續將新型晶片冷卻方案納入技術藍圖，包括微流體冷卻與均熱層等技術。這些方案的核心概念是在封裝內部整合極為精細的冷卻結構，於熱量產生的位置附近直接進行冷卻，以提升散熱效率。

為實現這類冷卻方案，半導體製造商必須在碳化矽等材料中加工相關微結構。碳化矽廣泛應用於先進半導體領域，並具備優異的導熱能力。然而，由於碳化矽硬度極高，加上所需冷卻結構尺寸極為微小，傳統蝕刻製程在加工上面臨重大挑戰。

創浦超短脈衝雷射實現冷卻結構量產

創浦超短脈衝雷射技術為上述挑戰提供了新的解決方案。Conrad續表示：「我們技術的關鍵優勢在於高雷射功率、光束整形技術以及多年累積的應用經驗。正是這些能力的結合，使晶片堆疊內整合式冷卻系統的工業化生產成為可能。」

超短脈衝雷射可在碳化矽材料上進行微米級精密加工，製作所需的冷卻微結構。對於確保冷卻效能與系統可靠性而言，加工精度至關重要。相較於傳統蝕刻製程，超短脈衝雷射可達到至少五倍以上的加工速度，同時兼具優異的表面品質及精準的幾何結構控制能力。這使半導體製造商得以同時兼顧品質與成本效益。對晶片製造商而言，除了產品品質之外，生產力同樣是關鍵競爭因素。

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