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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人人用 AI,訊息更分散?普羅品牌顧問「Process 2.0」助企業建品牌 AI 助理、精準溝通驅動成長
人人用 AI,訊息更分散?普羅品牌顧問「Process 2.0」助企業建品牌 AI 助理、精準溝通驅動成長

自 2022 年底 ChatGPT 引爆生成式 AI 浪潮以來,企業競相導入 AI 加速內容產出,效率看似提升,品牌訊息破碎化與品質失控的風險卻也隨之浮現。行銷、客服、業務各自運用 AI 工具產出文案,語氣與規範逐漸失去統一標準,消費者接收到的品牌形象因此愈趨模糊。

「一旦 AI 成為人人可及的工具,它本身幾乎不再是差異化的因素。真正的差異,不在於技術本身,而在於企業如何運用它。」Process 普羅品牌顧問創辦人 Martin Kessler 指出,長期來看,勝出的不會是使用最強大 AI 的企業,而是那些將品牌定位得足夠清晰、即使在技術趨於同質化的情況下依然與眾不同的企業。「AI 正成為常態,但唯有強大的品牌,才具備真正的競爭優勢。」

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Process 普羅品牌顧問創辦人 Martin Kessler。
圖/ 數位時代

如何運用 AI 加快內容產出速度,並同時兼顧品牌信任所需要的一致水準,這是 1995 年創立於瑞士蘇黎世的普羅品牌顧問,近年積極思考的問題。為此,普羅提出「Process 2.0」服務,將顧問角色從建立品牌策略,延伸到協助企業建立可持續運作的品牌溝通系統。

「Process 2.0」服務:提升企業品牌溝通力

Process 普羅品牌顧問台北分公司總經理洪翠霞觀察,品牌訊息之所以失焦,關鍵在於策略完成後,仍缺乏一套持續運作的溝通系統銜接執行。她將這種落差歸納為五種斷層:

首先,一旦策略完成後未能落實到日常工作,便形成策略斷層。同時,當品牌理解過度仰賴少數主管,一旦人員異動,傳承便隨之中斷,造成轉譯斷層。

在執行面上,各部門對外溝通的語氣逐漸分散不一致,也會有語氣斷層的問題;內容產出雖多,卻缺乏共同標準判斷是否符合品牌,則是驗證斷層。最後,所有品牌知識散落各處、未被系統化管理,導致治理斷層,也讓最初的策略價值難以發揮效果。

這五個斷層背後,指涉的是同一個關鍵。也就是品牌策略與實際執行之間,少了一套能夠持續運作的品牌溝通系統。

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Process 普羅品牌顧問台北分公司總經理 洪翠霞。
圖/ 數位時代

為此,普羅開發出「Process 2.0」解方,從三個階段解決落差。首先,從「Brand Strategy」出發,先釐清品牌的定位與價值主張;接著才是「Brand Communication System」,將策略轉化為跨部門可依循的語言規則;最後則是「AI Brand Communication」,把品牌知識整合進安全可控的 AI 工作環境,讓行銷、業務、客服、人資,乃至海外代理商,都能基於統一的品牌基準產出內容,並持續進行審核與知識更新。

「AI 內容產出速度已遠遠超過品牌治理速度,品牌基礎若模糊不清,AI 只會更快放大既有的問題。」洪翠霞強調,AI 時代讓斷層問題更加明顯,因此她也期待透過「Process 2.0」品牌專屬 AI 助理,延伸顧問影響力,幫助品牌長期把關、一同成長。

品牌力 + AI:打造品牌專屬 AI Agent

為實現「Process 2.0」,普羅攜手愛酷智能科技(AccuHit)將品牌策略、知識與 AI 技術整合,協助企業建立專屬品牌 AI 助理。

愛酷智能科技(AccuHit)執行長林庭箴指出,「Process 2.0」鎖定的是品牌再造:AI 除了應用在企業內部流程,還能如何用在品牌溝通面。他分析,當電商進入超微利的時代,零售產業正走向三個不可逆的趨勢,包括:到 2030 年,將有五成消費行為由 AI 協助完成,商品資料必須完整到能讓 AI 讀懂;其次是超個人化,信任愈稀缺,推薦卻必須愈貼近個人需求這件事將更挑戰;第三,則是預測型消費將持續增加。

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AccuHit 執行長 林庭箴。
圖/ 數位時代

尤其,在非零售場域,品牌溢價更為關鍵,因為品牌價值與品牌溝通內容不只要讓消費者理解,也要讓 AI 讀懂,才能持續發揮影響力。不過,當企業想要運用 AI 做行銷卻沒想像中容易。林庭箴強調,企業 AI 最大的挑戰,多半集中在機敏資料的存取與管理層面。

因此在「Process 2.0」的開發協作上,普羅負責定義場景,AccuHit 則提供技術與產品面支援,將品牌規範與知識納入 Gen AI 系統,讓所有輸出都能經過品質控管,如同 AI 版本的品牌指南,確保每一次輸出都建立在信任與安全之上。

目前品元實業、昇昇膠業等品牌已導入試用這項服務工具,無論是行銷內容撰寫、客服回覆、產品諮詢或內部教育訓練,皆能依據統一的品牌規範,輸出兼具效率與品質的內容。

Brand-to-Revenue:探索成長新引擎

根據台經院發布的《2026 台灣企業品牌力大調查》,過去五年(2021 至 2025 年)收集的 1,167 家企業數據顯示,台灣企業普遍呈現「內強外弱」的品牌結構。也就是品牌定位與內部管理已具基礎,但對外溝通與價值主張,如品牌好感度與互動性,卻相對薄弱,導致多數企業雖有高重複購買率,卻缺乏品牌溢價能力與市場認同。

對此,台灣品牌耀飛計畫小組副主任朱俐穎指出,「Process 2.0」的目標,是協助企業建構可落地的溝通能力,最終讓品牌策略實質驅動營收成長。

她以多年輔導近千家品牌企業的經驗為例,企業經過品牌輔導後,形象全面升級、設計語言更聚焦,市場識別度也隨之提升。她觀察,品牌塑造的成果平均在一至兩年後開始發酵,客戶能明顯感受到不同:「以往客戶只是單純買產品,但有了品牌之後,就多了願景與合作想像,能吸引其他企業一起創新共榮。」

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台灣品牌耀飛計畫小組副主任 朱俐穎。
圖/ 數位時代

AI 的本質就像一面放大鏡:品牌定位清楚,AI 能加速轉譯、提升溝通效率;定位模糊甚至混亂,AI 也會同步放大這份混亂,後果難以收拾。品牌梳理是否到位,決定了 AI 是阻力還是助力。

為協助企業及早驗證成效,普羅已推出「60 天品牌成長試用計畫」,讓企業在正式導入「Process 2.0」前展開深度合作,鎖定成長機會。從 Made in Taiwan 到 Trusted Taiwan Brand,信任,才是品牌溢價的關鍵。

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