奈米製程技術新突破!台積電、交大找出關鍵材料首登國際期刊《自然》
奈米製程技術新突破!台積電、交大找出關鍵材料首登國際期刊《自然》

當半導體先進製程持續發展,晶片的尺寸也逐漸縮小,每次製程的演進都有許多技術需要突破,晶圓代工龍頭台積電也無可避免要投入大量研發能力來「超前部署」、解決可能在5奈米、3奈米出現的技術瓶頸。

台積電攜手交大登期刊《自然》
台積電在科技部「尖端晶體材料開發及製作計劃」的支持下,與交大的研究團隊合作,發表的最新研究登上國際頂尖學術期刊《自然》(Nature)。
圖/ 簡永昌攝影

台積電技術發展組織李連忠處長表示,除依賴公司內部研發團隊外,與學術界攜手、善用學術界的研究能量突破技術瓶頸也是一種方法,因此近期台積電在科技部「尖端晶體材料開發及製作計劃」的支持下,與交大的研究團隊合作,共同進行單原子層氮化硼的合成技術研究,成功開發出大面積晶圓尺寸的單晶氮化硼,未來將有機會應用在先進的邏輯製程技術上。台積電更是首次與產業合作的研究成果,被刊登於國際頂尖學術期刊《自然》(Nature)。

步入三奈米製程,「氮化硼」成絕緣體材料新解

氮化硼(BN)並非全新材料,之所以重要是因為其具備良好的散熱效果,更是絕佳的絕緣體材料選擇。先進製程中會需要絕緣體的存在,通常是要協助電子能順利通過晶片裡的通道,

當製程持續往下走、通道勢必越來越小,若沒能靠更好的絕緣體排除掉可能依附的電荷所造成的阻礙,晶片的效能表現將會大打折扣。

先進製程步入3奈米以後,李連忠表示過去7奈米、5奈米時所採用的絕緣體材料如氧化物等將不再適用,原因出在過去的氧化物絕緣體都是三維絕緣體,它們像是一個3D的概念、容易有其他鍵結讓晶片中的電荷依附,造成電流不易通過。

三奈米以後的製程偏向二維半導體,類似一個非常薄的架構、趨近於平面,因此李連忠提到這樣的情況需要採用的是同為二維絕緣體的材料,氮化硼正是一個好的解決方式。

即便半導體業界都知道要採用「氮化硼」作為未來先進製程可能的絕緣體材料,不過技術上依舊無法突破,這也是為什麼這次台積電與交大攜手研究的成果能刊登上《自然》期刊的主因。

不只找出絕緣體材料,如何大量生產才是關鍵

李連忠說到,過去氮化硼的生長只能長成一個不規則的晶體,若要將氮化硼真正應用到晶圓片上,就只能將不規則晶體的氮化硼撕下來貼在晶圓片上,不但效率不彰,大小不一的氮化硼也很難滿足半導體製程所需,因此若能直接在晶圓上直接生長,將能有效解決問題,只是該如何在晶圓上合成高品質單晶的單原子層氮化硼?

李連忠說過去已知的就是利用銅這個材料,但是不同晶面的銅都會影響後續的表現跟價格。

台積電晶圓代工
能成功登上《自然》最主要的原因在於台積電跟交大發現,絕緣體材料氮化硼可以透過高溫高壓的方式,藉由銅(111)在晶圓上合成高品質單晶的單原子層氮化硼。

就以銅(111)來說,是作為合成絕佳選擇,因為它容易取得且穩定,對於未來可能要步入商業化的量產來說,是比較恰當的研究選擇。

成功突破過去技術瓶頸的關鍵,李連忠表示是研究團隊發現銅(111)的表面並不是完全平面、而是有類似像階梯的模樣,因此將氮化硼分子依附在這些階梯的邊緣處,並將這個類似階梯表面的銅(111)先規劃好後,氮化硼就能在高溫高壓的處理下於晶圓上被合成、進而達成大面積晶圓尺寸的單晶氮化硼。

參與此次研究的交大教授張文豪表示,目前實驗室裡面是採用2吋晶圓片的大小做實驗,未來要複製到其他尺寸的晶圓片應該也不是問題。對於正積極佈局3奈米研發的台積電來說,此發現無疑是對接下來3奈米可能遇到的瓶頸找到出口。

半導體材料有新變化?矽可能走到盡頭

面對材料在半導體業界的重要性逐步提升,李連忠也透露矽在半導體已經有好幾十年的應用,若要用全新的材料來取代矽其實也是一大工程,因為周邊技術都需要改變、也需要花時間去應證新材料是否真的能有預期中的表現。目前業界以及相關的會議如IEDM等都對於矽材料有走到盡頭的預測,因此尋找新材料刻不容緩。

台積電透露,目前內部有將近1/10的人力、約6000-7000人投入研發工作。受到疫情影響,每年3月展開的校園徵才預計將視疫情的狀況延後舉辦,屆時將會再募集一批生力軍。

責任編輯:陳映璇

關鍵字: #台積電 #科技部
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文策院第七期文化創業加速器啟動!院長王敏惠:從作品思維到企業化經營,助團隊邁向成長
文策院第七期文化創業加速器啟動!院長王敏惠:從作品思維到企業化經營,助團隊邁向成長

「過去創作者只專注在作品,現在要思考的是,如何成為投資人眼中具備公司治理、財務健全、商模永續的好標的。」文策院院長王敏惠如此形容她對台灣文化內容產業現況的觀察。

在 OTT 串流平台的帶動下,內容市場已進入全球「大者恆大」的競爭時代。台灣面對的課題早已不是作品能否被看見,而是團隊能否持續經營,甚至成為市場願意長期投資的企業。為此,
文策院依產業中個階段事業體,從新手到穩定經營尋求成長的團隊,提供不同的輔導資源,特別是協助事業體募資放大的加速器,為產業打造下一階段的成長路徑。

投資人為何不敢投?內容團隊具備三個關鍵條件了嗎

王敏惠分析道,台灣內容產業長期存在結構性問題。過去不少團隊以單一作品作為募資單位,這種「單片集資」雖具操作彈性,卻難以累積長期企業資本。一旦作品未如預期,團隊往往得重新尋找資源,甚至從頭再來。王敏惠形容,內容產業更像一場考驗「安打率」的競賽,每次作品推出都在重新接受市場檢驗。

#0 文策院院長 王敏惠
文策院院長 王敏惠
圖/ 數位時代

若想站穩腳步,就必須學會用投資人的語言溝通。她指出,好的投資標的必須同時具備三個要素:獲利、穩定與成長,「且這三者是必要條件、缺一不可」。為了讓團隊更理解資本市場的邏輯,王敏惠精準剖析這三個指標的商業意義。首先是「獲利」,作品不僅要有人買,賣價還要能覆蓋製作成本;其次是「穩定」,如果拍五部片只有一部賺錢,這對投資人來說就不夠穩定;最後是「成長」,公司今年賣出一個版權,明年能否賣出兩個、五個?這考驗著商業模式能否被持續複製與擴大。

她直言,在高度競爭的市場裡,錢是規格放大的工具,唯有獲取長期資金,團隊才有底氣從單點創意走向規模化競爭。「你可以花錢請人寫合約、處理會計帳,但沒有人能幫你把賺錢這件事委外。」 團隊必須清楚說明商業模式的可執行性。未來的競爭不只比創意,更比誰能把創意轉化為一門長久的生意。

第七期文化創業加速器升級:強化營運體質,全面加速募資實戰力

面對不同成熟度的團隊,第七期文化創業加速器將培力架構優化為「兩階段能力強化」,逐步銜接從經營基礎到募資實戰的關鍵能力。整體設計導入高度結構化內容,規劃 70 小時以上的經營主題課程與 7 次專屬顧問諮詢。第一階段著重於穩健團隊的商業模式與財務基礎,協助釐清營運邏輯、收益結構與成長路徑,強化可被市場驗證的經營體質;第二階段則聚焦於募資能力提升,透過實戰導向培訓與策略輔導,強化團隊在投資溝通、提案策略與資本對接上的成熟度。

此計畫並透過期中評選機制,遴選具備高度成長潛力之團隊,進入第二階段的深度陪跑,課程將完全轉向「募資對接」導向。入選團隊須具備成熟的財務預測,並在專業業師引導下,制定精準的資本策略。這不只是知識傳遞,更是高強度的提案演練;透過針對投資人評估標準的深度打磨,強化 Pitch Deck(募資提案)的說服力。王敏惠表示,文策院整合院內外與產業社群的多方資源,協助團隊完成符合資本市場期待的募資準備。最終,團隊將站上 DEMO DAY 舞台,在實戰中展現優化後的商業模型,精準對接投資需求,爭取擴大事業規格的關鍵資金。

讓創意變成生意,三大降風險策略

若想達到投資人看重的「穩定」與「成長」,前提往往不是先追求規模,而是先建立可管理的風險機制。王敏惠在第七期文化創業加速器中,也特別提醒團隊必須跳脫單一作品思維,從經營角度建立長期成長所需的底盤。

首先,是建立「投資組合」觀念。她認為,內容公司不應將資源全數押注在單一作品,而應透過多元業務與作品配置分散風險。當營收來源更分散,公司便不會因單一專案失利而大幅波動,也更有機會維持穩定現金流。

第二,是導入「工作流 SOP」。王敏惠強調這並非限制創意,而是讓創意在有效率的流程中被實現。從前期規畫、製作管理到資源配置,若能建立清楚流程,便可降低無謂耗損與成本失控,讓有限資金投入更有價值的環節。對企業而言,效率提升代表獲利空間增加,也代表面對市場變化時更具韌性。

第三,推動「買方(Buyer)先行」思維 。王敏惠主張募資前應先讓市場說話,若有客戶買單、試用或表達明確預購需求,就是商模最具公信力的背書。她指出,若能說服市場的作品,也將是生意保證,帶著市場證據尋求注資,不僅能驗證獲利能力,更能提升投資人信心。

#2 文策院院長 王敏惠
文策院院長 王敏惠
圖/ 數位時代

在王敏惠看來,台灣文化內容產業下一步,不能再停留在單打獨鬥。透過文化創業加速器串連企業資金、產業通路與外部資源,讓成熟業者帶動新創團隊,才能形成更完整的產業協作模式。她也總結,內容團隊若想在全球競爭中站穩腳步,終究得從「作品導向」走向「經營導向」。唯有當創意能被制度承接、被市場驗證、被資本放大,台灣的文化內容產業才有機會從在地市場走向更大的國際舞台。

突破規模瓶頸,實現募資願景

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