【覓跡尋蹤潛力股】統新光訊鍍膜技術與自動化量測系統(AMS)形成「工藝 + 檢測」雙重優勢，正是推動未來營收大躍進的關鍵引擎?
《覓跡尋蹤潛力股"統新"系列》統新光訊鍍膜技術與自動化量測系統(AMS)形成「工藝 + 檢測」雙重優勢，正是推動未來營收大躍進的關鍵引擎? 統新鍍膜設備Electron Gun Ion Assisted Evaporation電子槍離子輔助蒸鍍優勢是甚麼? 統新光訊所採用電子槍離子輔助蒸鍍(Electron Gun Ion Assisted Evaporation, E-gun IAD)是生產高階光學濾光片的「核心黑科技」。這種技術之所以能讓統新在1.6T與TFLN(薄膜鈮酸鋰)領域保持領先，是因為它能解決傳統蒸鍍法「膜層疏鬆」與「不耐受環境變化」的致命傷。㊀ 運作原理(能量與物質的精準打擊)= 這項技術結合了兩個關鍵組件，在高度真空的腔體內運作：⓵ 電子槍(Electron Gun)：利用高能電子束轟擊材料源(如SiO2或Ta2O5)，使其受熱蒸發並向上方基板(晶圓)飛散。⓶ 離子源(Ion Source)：這是IAD的靈魂。在蒸鍍過程中，離子槍會同時發射高能離子束(通常是氬離子或氧離子)轟擊正在生成的膜層。⓷ 物理比喻：傳統蒸鍍像是在地上堆雪球(結構疏鬆且有空隙)；IAD技術則是有人在堆雪球的同時，不斷用錘子把雪球打實，形成像冰塊一樣堅硬且緻密的結構。㊁ 在TFLN與1.6T元件上的核心優勢= (A) 極高的膜層緻密度(High Density)=由於離子的轟擊效應，膜層分子排列極其緊密，幾乎沒有空隙。這帶來兩個好處：⓵ 零水氣滲透：傳統膜層會吸收空氣中的水氣導致折射率改變(頻譜偏移)，IAD膜層完全不吸水，確保1.6T模組在不同濕度環境下波長精準不偏移。⓶ 高硬度：膜層耐磨損，且與TFLN晶圓的附著力(Adhesion)極強。(B) 冷鍍膜特性(Low-Temperature Process)= 雖然電子槍溫度極高，但透過精確的離子輔助，可以在較低基板溫度(< 200°C)下鍍出高品質薄膜。這對薄膜鈮酸鋰(TFLN)至關重要，因為過高的溫度會導致TFLN晶體結構受損或因熱膨脹差異產生裂紋。(C) 精確的折射率控制=透過調整離子束的能量與電流，統新可以微調膜層的物理特性。在1.6T元件中，為了達到極低的插損，需要多層膜之間的折射率匹配極其完美，統新E-gun IAD提供這種微調的自由度。㊂ 統新的工藝升級(自動化監控系統)=統新的設備不只是單純的E-gun IAD，通常還配備了直接光學監控(Direct Optical Monitoring)：⓵ 即時掃描：鍍膜機內部設有雷射偵測儀，在每一層膜生成時，即時測量其光學厚度。⓶ 自動停機：當達到計算好的干涉厚度時，設備會精準到以「毫秒」級別停止蒸鍍。⓷ 大產能一致性：這種設備能在6吋至8吋的盤面上，確保所有TFLN晶片或Z-Block元件的濾光特性完全一致。㊃ 總結=統新光訊的E-gun IAD技術，是將半導體級別的純淨度與天文級別的光學精度結合。對於需要極高光學穩定性的1.6T/3.2T矽光子模組來說，這種鍍膜工藝是確保訊號傳得遠、傳得穩的核心保障。統新鍍膜設備Super Multilayer Optical Coater(真空鍍膜系統)優勢是甚麼? 統新光訊所使用Super Multilayer Optical Coater(超多層光學鍍膜系統)，是核心競爭力的「重鎮」。這種系統並非市售的通用型設備，通常是基於離子輔助電子束蒸鍍(IAD) 技術，並針對超高層數(100層至300層以上)進行極致優化的特殊機台。在1.6T傳輸所需的窄頻濾波器或5G用的DWDM濾片生產中，它是唯一的解決方案。㊀ 為什麼需要超多層(Super Multilayer)? 在光通訊中，濾光片的性能取決於薄膜層數。⓵ 層數越多(隔離度越高)：能更乾淨地切分不同頻率的光(如CWDM或DWDM)。⓶ 層數越多(通帶越平坦)：確保1.6T的高速訊號在通過時不失真。⓷ 層數越多(陡峭度越好)：讓波長與波長之間的護城河極窄，提升光纖頻寬利用率。㊁ 統新(超多層系統)的技術核心= 這套系統之所以稱為"Super"，是因為它克服了多層鍍膜時的三大技術難關：(A) 精密的厚度監控(Optical Monitoring System, OMS)=當層數超過100層，微小的累積誤差會毀掉整個產品。⓵ 統新系統：採用直接單色光監控。在鍍膜時，機台會用一束雷射不斷偵測晶圓上的光學厚度變化。⓶ 它具備自我補償功能：如果第10層鍍厚了，電腦會即時運算，自動調整第11層的參數來修正誤差。(B) 離子源(Ion Source)的長效穩定性= ⓵ 長時間運作：鍍製一個200層的濾片可能需要持續10數個小時。⓶ 優勢：統新的機台能確保離子束在長時間內維持穩定的能量輸出(離子流密度均勻)，防止膜層出現分層或應力不均的情況。(C) 晶圓旋轉與均勻性控制= ⓵ 在大型真空腔室內，為了確保整盤(通常是6吋或8吋晶圓)的每一個點鍍出來的特性都一樣，系統採用了複雜的行星式旋轉(Planetary Rotation)機構。⓶ 這確保了無論晶圓位於中心還是邊緣，濾波波長(CWL)偏差能控制在±0.1nm 以內。㊂ 與1.6T/CPO應用的關聯= 這套系統目前正被用於生產1.6T世代的關鍵元件：⓵ 元件名稱-窄頻濾波器(NBPF)：層數需求150~200層。統新系統的貢獻-提供極高的訊噪比，過濾1.6T的雷射雜訊。⓶ 元件名稱-高階Z-Block：層數需求80~120層。統新系統的貢獻-確保在超小型體積下，依然保有8通道的低損耗合分波。⓷ 元件名稱-TFLN抗反射膜：層數需求10~30層。統新系統的貢獻-雖層數少但要求極低反射率，此系統提供穩定的環境適應力。㊃ 總結=這套「超多層真空鍍膜系統」是統新光訊的技術護城河。它將原本不穩定的蒸鍍工藝，轉化為高度可預測、高良率的半導體式生產線。這也是為何統新能在高速光模組市場中，與全球頂尖大廠競爭的核心動力。統新鍍膜設備Dual Ion Beam Sputter雙離子束濺射優勢是甚麼? 統新雙離子束濺射(DIBS)是目前光學鍍膜界公認最頂尖、製程最穩定的技術，也是統新光訊能夠生產超高階DWDM(密集波分複用)濾片與1.6T關鍵組件 的終極利器。如果說統新電子槍蒸鍍(E-gun IAD)是「精良的生產線」，那麼雙離子束濺射(DIBS)就是「實驗室等級的精密加工」。㊀ 雙離子束濺射(DIBS)運作原理(雙槍協作)= DIBS系統使用兩個獨立的離子源(Ion Sources)來完成極其細緻的鍍膜：⓵ 主離子束(Primary Beam)：負責轟擊靶材。高能離子束打向高純度的金屬或氧化物固體靶材，將其原子撞擊出來，使其沉積在基板上。⓶ 輔助離子束(Secondary/Assist Beam)：負責密實化。在膜層生成的瞬間，這束離子直接轟擊基板，確保原子排列緊湊，並進行原位的氧化還原反應。㊁ 為什麼雙離子束濺射(DIBS)是統新的「最高階」製程? 與電子槍蒸鍍相比，DIBS具有以下不可替代的優勢：(A) 極高的動能(極致的附著力與密度)=濺射出來的原子動能比蒸發的分子高出10到100倍。這使得膜層像「長」在基板上一樣牢固，其密度幾乎等於材料的塊材(Bulk)密度。這對於1.6T光學模組長期在高溫環境下運作的可靠性至關重要。(B) 零水氣滲透與超低熱漂移= DIBS生產的濾片具有極佳的穩定性(Shift-free)。即便環境濕度從0%變到100%或溫度劇烈變化，其中心波長的偏移量(Thermal Shift)幾乎為零。(C) 極低的散射與吸收損耗= 濺射製程非常純淨，產生的微粒極少。這讓統新能製造出 超低插入損耗(Ultra-low Insertion Loss)的濾片。在1.6T傳輸中，每一分光功率的損耗都會轉化為熱量或降低傳輸距離，DIBS技術能將此損耗降至最低。(D) 精確的界面控制= DIBS可以實現原子級的界面切換。在多層膜結構中，高折射率與低折射率層之間的交界處非常清晰(Sharp Interface)，這讓光譜的截止特性(Slope)變得極其陡峭。㊂ 雙離子束濺射(DIBS)在統新產品線中的應用= 由於DIBS生產成本較高且速度較慢，統新通常將用於最嚴苛的場景：⓵ DWDM窄頻濾片：用於5G基地台與骨幹網，需要極高的波長解析度。⓶ 1.6T/3.2T超高階光模組：針對需要處理極窄通道間距或複雜相干光訊號的組件。⓷ 高性能雷射腔鏡：用於保護ELSFP模組中的大功率雷射，需承受極高的功率密度。㊃ 總結= 統新光訊配置DIBS設備，象徵統新在光學鍍膜領域已進入「第一梯隊」。這讓統新不僅能大量供應通用的800G組件，更有能力承接下一代1.6T/3.2T甚至量子通訊所需的高難度客製化光學元件。 統新鍍膜設備Optical Sputtering Systems光學濺鍍系統優勢是甚麼? 統新光訊所使用的光學濺鍍系統(Optical Sputtering Systems)，代表統新從傳統的「蒸鍍」跨向「高產能、高精度工業化生產」的重要里程碑。光學濺鍍(通常指Magnetron Sputtering, 磁控濺鍍)是目前1.6T與矽光子產業鏈中，平衡極高性能與大規模量產的最佳技術選擇。㊀ 運作原理(物理撞擊與電漿控制)= 光學濺鍍系統利用惰性氣體(如氬氣)在真空腔體中產生電漿(Plasma)。⓵ 機制：帶正電的氬離子在電場加速下，猛烈撞擊固體材料源(靶材，Target)。⓶ 沉積：靶材原子被噴射出來，並以極高的動能均勻地覆蓋在基板上，形成結構緻密的光學薄膜。⓷ 反應性濺鍍：透過加入氧氣或氮氣，可以精確合成如Nb2O5或SiO2等高品質光學氧化物。㊁ 為何光學濺鍍是1.6T時代的關鍵? 統新引進這類系統，主要是為了應對AI資料中心對光通訊組件的三大嚴苛要求：(A) 膜層極其堅硬且穩定(Mechanical Stability)=濺鍍產生的膜層密度極高，具備卓越的物理抗性。在1.6T CPO(共封裝光學)中，組件與晶片封裝在一起，必須承受多次回流焊(Reflow)的高溫考驗，濺鍍膜層能確保不龜裂、不脫落。(B) 超高均勻度(Uniformity over Large Area)= 相較於電子槍的點光源蒸發，濺鍍系統的靶材面積大，且透過磁場控制，可以實現大面積晶圓(如8吋或12吋晶圓)的極高均勻度。關鍵數據：統新能將整片晶圓上的波長偏差控制在<0.1%，這對晶圓級封裝(Wafer-level Packaging)至關重要。(C) 負擔得起的大規模產能(Throughput)= 雖然DIBS(雙離子束濺射)精度最高，但速度太慢，只適合頂尖科研或極高端DWDM。光學磁控濺鍍則具備快且準的特性，能滿足800G/1.6T模組每年數百萬顆的海量需求。㊂ 統新光學濺鍍系統(三位一體)優勢= ⓵ 優勢-精密控制：說明-配備光學在線監控系統(OMS)，邊鍍邊測，確保每一層膜厚精準。⓶ 優勢-自動化生產：說明-支援機械手臂換片，減少人為污染，這在處理昂貴的TFLN晶圓時尤為重要。⓷ 優勢-多層膜設計：說明-支援高達數百層的交替沉積，適合製作CPO模組內部的微型合分波組件(Z-Block)。㊃ 總結= 統新光訊配置光學濺鍍系統，補足了在工業化高階生產的缺口。這讓統新不僅擁有設計超高精度濾片的能力，還具備了支撐AI巨頭大批量採購的工業級穩定產出。這套系統是統新從組件供應商轉型為光學代工平台(Optical Foundry)的硬體核心。統新如何利用這套濺鍍系統在矽光子晶片表面直接進行晶圓級抗反射膜(Wafer-level AR)加工? 統新光訊將光學濺鍍系統應用於矽光子(SiPh)或薄膜鈮酸鋰(TFLN)的晶圓級抗反射膜(Wafer-level AR Coating)加工，是將傳統光學組件技術轉向半導體化生產的關鍵。傳統的抗反射處理是在光纖端面或單顆透鏡上鍍膜，而統新的技術則是在整片晶圓(Wafer)完成電路與波導後，直接在晶圓表面進行全面性或選擇性的鍍膜。統新在該製程中核心運作方式：㊀ 晶圓級真空濺鍍製程(Wafer-level Sputtering)= 統新利用磁控濺鍍系統的大面積均勻性，在8吋或12吋矽光子晶圓上進行原子級的薄膜堆疊。⓵ 材料選擇：使用高/低折射率材料交替(例如Nb2O5、TiO2與SiO2)。⓶ 介面優化：在鍍膜前，利用濺鍍機內的離子清洗(Ion Cleaning)功能，去除晶圓表面的氧化層或殘留物，確保膜層與矽基板之間有最強的附著力，這對於後續的封裝切割(Dicing)不脫落至關重要。㊁ 精準控制耦合效率的厚度設計=矽光子晶片的波導通常非常細微，光線從晶片側面(Edge)或垂直方向(Grating)進出時，損耗最大的地方就在介面。⓵ 低反射率：統新開發AR膜能將介面反射損耗(Return Loss)降至0.1%以下(-30dB以下)。⓶ 波長匹配：針對1.6T所需O-band(1310nm區域)或C-band，透過系統監控精確控制膜厚，確保在目標頻譜內達到最低損耗。㊂ 與半導體製程相容的(低溫濺鍍)=矽光子晶圓上已經佈滿了金屬電極和敏感的調變結構，無法承受傳統光學鍍膜的高溫(300°C以上)。⓵ 低熱應力：統新的濺鍍技術能在<100°C的環境下完成高品質鍍膜。⓶ 保護結構：這種冷製程不會破壞晶圓上的金屬線路(如鋁或銅電極)，也不會造成TFLN晶片的熱致裂紋。㊃ 關鍵技術(選擇性鍍膜與光罩技術)=統新不僅能全片鍍膜，還能配合半導體黃光製程進行局部處理：⓵ 遮罩技術：在不需要鍍膜的區域(如電極接觸點Pad)覆蓋光阻或物理遮罩。⓶ 精準對位：僅在光學I/O(輸入輸出)位置進行鍍膜，這使得晶圓在完成AR加工後，仍能直接進行打金線(Wire Bonding)或覆晶封裝(Flip-chip)。㊄ 總結=統新的優勢在於將光學薄膜物理與半導體產線邏輯完美結合。透過這套濺鍍系統，統新從一個濾光片供應商，轉型為矽光子與TFLN產業鏈中的光學表面處理專業平台，解決了1.6T高速傳輸中最困難的光學耦合效率問題。統新光訊UV-VUS自動化量測系統(AMS)? 統新光訊開發UV-VIS自動化量測系統(Automatic Measurement System, AMS)是確保1.6T與矽光子組件高品質產出的最後一道防線。在光學鍍膜領域，僅有好的鍍膜機是不夠的，必須有對應的自動化檢測能力。統新AMS系統結合了高解析度光譜儀與自動化機械手臂，專門針對大規模量產中的光譜一致性進行監測。㊀ 系統核心功能(全頻譜精準掃描)= UV-VIS代表紫外線(Ultraviolet)到可見光(Visible)，雖然統新主要產品在近紅外線(NIR, 如1310nm/1550nm)，但這套系統通常具備寬頻掃描能力：⓵ 光譜範圍：涵蓋200nm至1700nm以上，確保能完整觀測到光學膜層的諧波、截止帶(Stop-band)與通帶(Pass-band)。⓶ 高解析度量測：針對1.6T用的窄頻濾波器，AMS能以0.01nm的極高解析度掃描中心波長(CWL)是否有位移。⓷ 多角度測試(AOI Testing)：模擬光線以不同角度入射時的光譜表現，這對於ELSFP或CPO模組內部的非對稱光學設計至關重要。㊁ 為何1.6T量產需要自動化(AMS)? 傳統人工手動抽檢已無法應付AI產業鏈的需求，統新AMS系統具備以下工業級優勢：(A) 晶圓級全圖譜分析 (Wafer Mapping)= AMS系統會自動在整片6吋或8吋晶圓上進行多點掃描(例如掃描100~500個點)。⓵ 均勻性監控： 產出如地形圖般的波長分佈圖。如果邊緣的波長偏移過大，系統會自動預警並標記不良品(Ink marking)。⓶ 數據溯源：每一片出廠的晶圓都有完整的數據記錄，符合一線大廠(如NVIDIA或Broadcom供應鏈)對品質溯源的要求。(B) 負擔極高通量(High Throughput)= ⓵ 無人化作業：配備EFEM(設備前端模組)，可自動從卡匣(Cassette)取放晶圓。⓶ 快速判定：透過內建的演算法，系統能在一秒內判斷該點的光學曲線是否符合規範(Pass/Fail)。㊂ 針對1.6T關鍵指標檢測= 在1.6T的應用中，AMS系統特別強化了以下指標的檢測：⓵ 檢測項目-插損(Insertion Loss)：1.6T的重要性-影響能耗與訊號距離。AMS系統的作用-確保鍍膜後的穿透率大於99.5%。⓶ 檢測項目-波長穩定性(CWL)：1.6T的重要性-1.6T通道間距極窄。AMS系統的作用-監控波長偏差是否控制在±0.1nm內。⓷ 檢測項目-漣波(Ripple)：1.6T的重要性-避免訊號失真(SNR)。AMS系統的作用-檢測通帶內的平坦度，確保訊號完整性。⓸ 檢測項目-偏振相關損耗(PDL)：1.6T的重要性-矽光子對偏振極敏感。AMS系統的作用-量測不同偏振光下的光譜差異。㊃ 統新光訊UV-VUS自動化量測系統(AMS)系統的戰略價值= 統新AMS系統不僅是檢測工具，更是(研發迴路)的一環：⓵ 數據回饋：將AMS測得的晶圓分佈數據即時回傳給(超多層濺鍍系統)。⓶ 閉環修正：鍍膜機根據檢測結果調整下一批次的噴濺速率或離子束分佈，實現數位孿生(Digital Twin)級別的精準製造。㊄ 總結論= 統新光訊UV-VIS AMS自動化量測系統是將實驗室精度帶入工廠規模的關鍵。它確保了統新在處理複雜的1.6T濾光片或TFLN晶圓鍍膜時，能維持極高的良率(Yield)，這是在高速光通訊市場競爭中獲利的關鍵因素。關於統新光訊 http://www.nextapogee.com.tw/ch/about.php 主要產品為光通訊主動元件使用之薄膜濾光片、光通訊被動元件使用之薄膜濾光片，以及研發光通訊應用矽光子(Silicon Photonics)、光學共同封裝(Co-packaged optics)與IC封裝用PCB玻璃載板等相關元件薄膜製程。以及積極開發應用於生物醫學傳感與檢測(Biomedical Sensing and Detection)、雷射探測與測距(Light Detection And Ranging)、環境化學和分子種類檢測、影像感測所需的UV、VIS、NIR、MIR、FIR鍍膜產品。後續值得覓跡尋蹤留意。PS特別提醒:本分享文僅供參考，不具投資建議，請自行判斷買賣時機與承擔風險，並自負盈虧。