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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從商務卡到虛擬財務長,Mastercard如何把支付變成企業決策力
從商務卡到虛擬財務長,Mastercard如何把支付變成企業決策力

員工自行墊付差旅、採購、雲端訂閱或廣告費,月底再拿著單據報帳;不同部門各自綁定信用卡,企業難以即時掌握支出;員工離職後,若原有付款設定沒有同步移轉,也可能影響後續業務運作。這些看似零碎的支付問題,背後都涉及一個關鍵議題:中小企業能否更有效率的管控資金。

對資源有限的中小企業而言,支付管理不只是財務部門的行政工作,當支出分散、現金流難以預測,甚至連跨境匯款都存在時間與到帳金額的不確定性,企業的營運效率與成長速度都可能受到影響。

為協助中小企業解決上述挑戰,萬事達卡(Mastercard)提供端到端商務解決方案–虛擬卡、車隊卡、跨境匯款服務到Virtual C-Suite,讓支付從單純的交易工具,轉化為企業管理資金與做決策的基礎。

以商務卡結合虛擬卡,讓每一筆支出更可控

Mastercard台灣區董事總經理陳懿文指出,中小企業目前常見的支付方式主要是信用卡與轉帳,若大量依賴員工代墊,不僅增加報帳與核銷成本,也讓企業難以即時掌握整體支出。「導入商務卡後,企業可以將原先分散在員工身上的支出收回企業管理,同時,進一步設定使用規則,例如限定交易商家、金額、消費類別、使用期間或國家,讓企業對資金使用建立更細緻的控管機制。」

除了支付管理,商務卡也能進一步降低企業日常營運成本。陳懿文表示,商務卡持卡人可透過商務優惠計畫Easy Saving Specials,取得Google Workspace、Shopify、LinkedIn、Notion、Sixt、 Agoda等品牌優惠,涵蓋雲端服務、電商營運與數位行銷等企業常見支出。

虛擬卡的In Control平台則讓支付管理變得更精準。例如,企業可以針對特定通路建立虛擬卡號,讓員工綁定手機支付差旅費;也可以針對單筆訂單產生一次性虛擬卡號,直接將付款與訂單串聯,後續再透過虛擬卡號進行核銷與對帳,降低人工處理成本。

透過Commercial Connect API,企業可以把虛擬卡功能整合進既有的企業資源規劃(ERP)系統、採購或費用管理系統,從發卡、付款到後續管理,都能在原本熟悉的平台上完成。目前相關方案已整合SAP Concur、SAP Taulia、Pay4You、Grasp Technologies與Kresus等平台,也支援企業自行建置的客製化ERP系統。

#2 萬事達卡
Mastercard台灣區董事總經理陳懿文:「我們以每年1,750億筆交易的資料為基礎,將中小企業每一個進出與支付節點問題,逐步設計出不同的解方,一步步實踐『支付至簡,商業致遠』的願景。」
圖/ 數位時代

從車隊卡到跨境匯款,助中小企業降低營運不確定性

對物流、運輸等擁有大量車輛的企業來說,加油、維修是每天都會發生的固定支出,過去,不同加油站可能需要不同儲值卡,管理不易,也可能因支付問題影響車輛調度與運輸,導入Mastercard的車隊卡後,問題不復存在。

企業可以限定卡片只能用於加油、維修、停車等特定商用項目,並進一步將卡片與車號或駕駛人建立關聯,例如一張卡對應一台車或一位駕駛,或讓駕駛人以虛擬卡支付車輛所需費用。對企業來說,這不只是換一張卡,而是把原本分散的車隊支出納入同一套管理架構,在維持車輛正常運作的同時,也提高資金使用的透明度。

同樣的邏輯,也延伸到日益增加的跨境匯款需求。隨著中小企業將業務版圖擴展到海外市場,對跨境匯款的需求將隨之攀升,若仍以傳統的方式進行跨境匯款,不僅得等候長達1到3天的匯款時間、也常因為中轉銀行收取費用導致到帳金額有落差,更不用說即時追蹤匯款進度,一旦款項延遲或金額出現落差,就可能進一步影響對帳與供應鏈運作。

為解決上述挑戰,Mastercard推出Mastercard Move,讓中小企業可以輕鬆掌握每一筆匯款的狀態,以更有效率的方式完成跨境匯款,全球60%的市場可於1小時內到帳、95%的市場1天內可到帳,同時,以全額到帳降低到帳金額不確定帶來的營運風險。

從掌握現在到預見未來,Mastercard用Virtual C-Suite把數據變成經營洞察

協助中小企業以商務支付方案優化支付與資金管理後,Mastercard接下來思考的是,知道錢花在哪裡後,若能進一步知道未來會發生什麼,創造的商業價值更高。如果支付數據不只是用來對帳,而能進一步回答「未來現金流會怎麼變化」、「現在適不適合擴張」、「企業的成長速度是否落後同業」,支付的價值就會從管理工具進一步提升為決策工具。

而這也是Mastercard會推出Virtual C-Suite的原因,目標是讓資源相對有限的中小企業也可以透過數據分析洞悉未來局勢。

萬事達卡
面對中小企業痛點,Mastercard提供全方位的解決方案。
圖/ 數位時代

陳懿文表示:「我們以每年1,750億筆交易的資料為基礎,再結合企業自身的財務數據推出Virtual C-Suite服務,其中預計Virtual CFO功能將在今年底於特定市場試點營運。中小企業只要將銀行與交易等數據上傳到平台、或者是透過API串聯財務系統或發卡行的網路銀行,即可協助企業掌握財務健康、預測現金流,以及進行同業比較。」

Virtual CFO就像中小企業虛擬財務長,透過對話式問答,不僅能從支付數據中找出企業忽略的議題,還會提供可執行的專業建議,讓企業看見下一步,進而提升營運韌性與績效。

舉例來說,一家餐廳營收持續成長,卻可能因為平台款項較晚入帳、食材需要即時付款,造成現金流壓力;對餐廳營運者來說,問題倒不是「有沒有賺錢」,而是「錢什麼時候進來」的現金流管理,Virtual CFO在協助其挖掘出這個議題後,將進一步從收付款週期找出落差,再協助企業評估付款條件、付款時間等調整方式。

同樣的情況也可能發生在企業擴張時。接到新客戶或大訂單,看起來是成長機會,但如果資金準備不足,反而可能增加營運壓力,透過Virtual CFO,企業可以預測未來現金流,再決定是否擴張據點,以及確切的時間。同業比較則提供另一個分析角度,舉例一家自行車店的年營收成長15%,單看數字會覺得營收數據亮眼;但若Virtual CFO進一步比較同業數據後發現平均成長率是30%,將重新思考成長速度,建議主推商品、調整客單價,以及進行相應的行銷投入。

從商務卡到虛擬財務長,Mastercard提供的不是單一產品,而是一套隨企業成長逐步疊加的支付管理層次——先把分散的支出收回可控範圍,再透過數據預見現金流與擴張時機。對於還在用員工代墊、多張信用卡管理支出的中小企業來說,第一步不必等到導入Virtual CFO,從申請一張商務卡、設定使用規則開始,就能踏出第一步。從商務支付方案到Virtual CFO服務,Mastercard致力實踐「支付至簡,商業致遠」的願景:當支付流程更簡單、資金流向更透明,數據便能成為企業決策的依據,協助中小企業從掌握當下,進一步預見未來。

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