國家實驗研究院攜手陽交大學、東京大學、台灣半導體研究中心，成功在6吋晶圓上製備單層二硫化鎢全覆蓋高均勻連續膜，突破晶圓級製程的重要瓶頸。記者董俞佳／攝影
二維材料製程突破，可望助攻下世代半導體。國家實驗研究院今天宣布，國研院國家儀器科技研究中心攜手陽明交通大學、日本東京大學及國研院台灣半導體研究中心，成功在6吋晶圓上製備單層二硫化鎢全覆蓋高均勻連續膜，突破晶圓級製程的重要瓶頸。
國家儀器科技研究中心組長陳維鈞表示，過去二維材料多只能在小區域成功。這次完成全晶圓連續膜後，材料轉印後即可進入半導體製程製作晶片。為了驗證薄膜確實為連續狀態，團隊也以刮刀將膜刮開，觀察基板與薄膜界面，確認6吋晶圓上形成連續覆蓋的二維材料膜。
他表示，這項成果不只是學術研究，而是下世代半導體的重要基礎。國儀中心希望透過平台串聯產業界、學術界與研究單位，建立前瞻半導體材料與製程驗證生態鏈，未來也將持續與國際學術及研究單位合作，推動新型半導體材料、裝置與製程驗證。
國研院也與傑出的學研團隊合作。陽明交通大學特聘教授張文豪表示，台灣身處全球半導體、AI供應鏈核心，未來量子科技與人工智慧產業也高度仰賴先進半導體，因此自主研發裝置能力非常重要。他說，陽明交大團隊十多年來投入二維材料與元件技術，也持續與台積電合作，但學校實驗室受限於規模與設備，難以把技術放大到產業所需尺寸，「在學校做12吋幾乎是不可能的事」，因此過去在技術放大與產業化上面臨瓶頸。
張文豪指出，國儀中心具備儀器與設備研發能力，讓二維材料技術得以從實驗室邁向晶圓級平台，成為學研成果銜接產業的重要橋梁。他也提醒，台灣雖在現有半導體供應鏈居於領先地位，但面對下世代元件技術，仍面臨全球競爭壓力，自主裝置開發能力將是能否維持領先的關鍵。
日本東京大學教授童俊智也表示，日本產業目前主要集中在上游供應鏈，下游材料與製程整合相對缺乏技術建設，因此更需要與台灣學研團隊合作。他指出，若半導體產業未來要從矽晶圓轉向二維材料，最大挑戰之一是裝置與資本成本，單一廠區轉換可能涉及高達數十億美元投資；因此，如何讓二維材料大規模成長，並直接與矽晶圓及既有製程整合，是產業化關鍵。
童俊智表示，當製程推進至2奈米、1奈米之後，未來將進入「各類材料競爭」的階段。台灣若能結合材料研發優勢、台積電先進製程與國儀中心設備平台，將有助於在下一代半導體技術中取得更有利位置。
目前全球除國儀中心外，僅有比利時微電子研究中心、艾司摩爾與台積電合作團隊，曾發表大面積單層二維材料100%全覆蓋連續膜晶圓。此次成果代表台灣在二維材料關鍵設備、製程與檢測技術上的重大突破，未來將持續優化8吋與12吋平台，結合資料驅動與智慧製造，加速二維材料在先進半導體元件中的產業化發展。國研院院長蔡宏營表示，國研院致力建構前瞻研發平台，讓學研能量與未來應用接軌。
2026/07/07 16:13
轉載自聯合新聞網: https://udn.com/news/story/7266/9612774?from=udn-ch1_breaknews-1-99-news
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