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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71% 台灣企業資安評級待強化!QNAP World Tour 2026盛大開場,剖析 Edge AI 與營運韌性新局
71% 台灣企業資安評級待強化!QNAP World Tour 2026盛大開場,剖析 Edge AI 與營運韌性新局

近年隨著主權 AI 議題持續升溫,企業開始重新思考資料與算力的部署方式,希望讓敏感資料留在地端,同時具備就近運算的能力,這也進一步加速 Edge AI 的發展。然而,當 AI 從雲端走向本地端與邊緣端時,企業除了追求運算效能與應用創新,更必須確保服務的穩定可靠。畢竟,再先進的 AI 應用,一旦因資安攻擊、設備故障或資料損毀而停擺,就會無法創造商業價值。

換句話說,「AI 創新」與「營運韌性」已不再是兩條各自獨立的單行道。企業加速 AI 布局的同時,也需要一套能守護資料安全、具備快速復原能力並確保營運不中斷的 IT 基礎架構。

因此,在本月 18 日盛大登場的「QNAP World Tour 2026 台北場|立足 Edge AI,決勝企業全方位韌性」論壇中,QNAP 總經理劉文義指出,企業需要的已經不只是把資料存下來,而是一套能同時支撐 AI 創新與營運不中斷的韌性平台。QNAP 此次聚焦企業韌性與 Edge AI 兩大主軸,深度剖析企業 IT 基礎架構如何兼顧穩健營運與 AI 智慧應用,同時展出高效能邊緣 AI 伺服器、企業級 ZFS 全快閃 NAS、網管型交換器等多項新產品,全面滿足企業下一階段的轉型需求。

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QNAP總經理劉文義指出,企業需要的已不只是把資料存下來,而是一套能同時支撐AI創新與營運不中斷的韌性平台。
圖/ 數位時代

從一站式 AI 平台至監控、影音應用,QNAP 加速 Edge AI 落地

在邊緣 AI 領域,QNAP 除了提供 GPU-Ready 的 Edge AI 平台與管理軟體 AI Service Center,更進一步推出 Qsirch AI、QuONE 及 QuAgent 等應用服務,打造從 AI 運算、模型管理、RAG 私有知識庫到 Agent 智慧應用的一站式企業 AI 平台。

QNAP資深智慧儲存產品經理 Yuna Chen形容,AI Service Center 就像一個管理中樞,IT 管理者可在單一介面統一管理所有 AI 應用所使用的模型與金鑰,也能隨時查詢 Token 用量、成本與稽核紀錄,清楚掌握誰在什麼時間點呼叫了哪些模型,讓企業在導入 AI 應用的同時,也能兼顧管理與治理需求。同時Yuna Chen也分享 NAS 結合AI 的使用者體驗,藉由執行在 QNAP NAS 上的對話式 AI 代理程式 QuAgent,自然語言能直接轉化為操作介面,使用者透過對話即可完成檔案搜尋、備份、系統查詢等工作;而 QuONE 則將行動裝置與 AI 技術深度結合,將原本分散的多款應用整合至單一入口,使用者只需一次登入,就能快速存取所需服務,徹底告別繁瑣的跨應用切換與登入流程,打造最直覺的 NAS 智慧助理體驗。

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QNAP資深智慧儲存產品經理Yuna Chen說明,AI Service Center可統一管理AI應用的模型與金鑰,並掌握Token用量、成本與稽核紀錄。
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QNAP 智慧儲存產品經理 Vivian Luo 則說明,Qsirch AI 導入強大的語意理解與多模態檢索能力,能將 NAS 內的巨量檔案轉化為隨查即用的知識庫。使用者只要以自然語言描述內容,就能搜尋 NAS 裡的文件、圖片、影音與音訊等不同格式資料。影音檔案還可自動生成逐字稿,讓過去難以檢索的音訊與影片內容也能被全文搜尋。而所有索引皆在 NAS 本機完成,檔案不上傳雲端,兼顧搜尋效率與資料隱私。

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QNAP智慧儲存產品經理Vivian Luo表示,Qsirch AI具備語意理解與多模態檢索能力,索引皆在NAS本機完成,兼顧搜尋效率與資料隱私。
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除了打造一站式 AI 平台,QNAP 也將 Edge AI 能力延伸至監視監控場域。QNAP 智慧視訊產品部部長 Hanz Sung 指出,QNAP 結合 AI 發展出 Deep Search、SkiLLM 等服務,使用者可以透過自然語言去描述想要搜尋的影像片段,或要求系統執行影像分析、產出調查報告與佐證影片等任務,不僅降低人工調閱影像與事件調查負擔,也讓視訊監控系統從被動記錄的角色,進一步升級為主動分析的監控顧問。

在視訊監控外,另一個 Edge AI 的應用則是影音內容產製。受到影音檔案容量指數級成長、AI 創作普及與多人協作之需求,高效能儲存與低延遲傳輸已成為影響創作效率的關鍵因素。

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QNAP智慧視訊產品部部長Hanz Sung指出,結合Deep Search、SkiLLM等AI服務,可讓視訊監控系統從被動記錄升級為主動分析的監控顧問。
圖/ 數位時代

QNAP 智慧儲存產品經理 Eddie Chuang 表示,QNAP 新一代 NAS 機種不僅支援 Thunderbolt™ 5 高速傳輸、可擴充 25GbE/100GbE、內建 NPU 加速等設計,更運用 AI 提升影音團隊管理與使用素材的效率,例如:透過地端 AI 運算,NAS 可以進一步化身為專案知識庫,協助團隊查詢過往剪輯邏輯、彙整客戶回饋,甚至快速確認素材版權狀態。

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QNAP智慧儲存產品經理Eddie Chuang表示,新一代NAS支援Thunderbolt 5高速傳輸與內建NPU加速,運用地端AI提升影音團隊協作效率。
圖/ 數位時代

從資料確信復原、高可用性到主動式威脅偵測,QNAP 層層築起營運韌性

除了 Edge AI 佈局,本場論壇的第二個主軸「營運韌性」,則從資料備份、高可用性與資安三個面向出發。QNAP 總經理劉文義也於開場引述 QNAP 於 8 月針對台灣 241 家企業進行的資安韌性調查,指出 71% 企業的資安綜合評級落在「待強化」以下,更有 53% 無法確保備份免於被刪除或篡改,揭示了國內企業 IT 架構在應對資安攻擊與營運中斷時的重大潛在風險。

QNAP 資深智慧儲存產品經理 Jack Wang 認為,企業資料備份現正面臨的挑戰是,遭遇災難或事故時,備份資料能否「真正被完整還原」,讓營運迅速恢復正常。為此,QNAP 在最新的備份解決方案 HDP for Business 中,整合自動化備份驗證與快速還原機制。當資料備份完成後,自動於 NAS 上以虛擬機 (VM) 開機驗證,並將過程錄影存證,讓 IT 主管與稽核人員有實際可查驗的復原證明;一旦事故真的發生,Instant Restore 則能直接將備份以 VM 型態在 NAS 上啟動、暫時接手服務,將復原時間從過去以天為單位來計算縮短至分鐘等級,為企業營運建立第一道防線。

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QNAP資深智慧儲存產品經理Jack Wang說明,HDP for Business整合自動化備份驗證,搭配Instant Restore可將復原時間縮短至分鐘等級。
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除了備份資料的可復原性,確保關鍵服務在故障發生時依然能持續運作,更是營運韌性的重中之重。尤其隨著 AI 應用深入核心業務,一旦系統遭受非預期停擺,影響的不只是 IT 部門,更可能直接造成營運中斷與商業損失。為此,QNAP 針對硬體、系統、站點、容量及應用五個可能發生故障的層級,分別提出對應解決方案,協助企業打造高可用性的 IT 架構。

QNAP 資深儲存系統產品經理 Oliver Lam 進一步舉例,像是系統層的 QuTS hero High Availability Manager 採用 Active-Passive 雙機叢集,可在 90 秒內完成故障切換;硬體層的 ES NAS 則透過 Active-Active 雙主控架構,在控制器故障時,可於 30 至 60 秒內接管服務,讓企業在遭遇突發故障時,關鍵服務仍能快速切換至備援系統,將停機時間與營運衝擊降至最低。

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QNAP資深儲存系統產品經理Oliver Lam舉例,QuTS hero High Availability Manager可在90秒內完成故障切換,強化企業高可用性架構。
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而造成系統停擺的原因,除了重大災害,可能是資安攻擊,因此,營運韌性的另一道防線,就是在威脅真正造成破壞之前,及早發現異常。QNAP 先進網通產品經理 Ruby Chan 指出,面對勒索軟體、零日攻擊等資安威脅,企業需要的資安工具,不只是可以防禦威脅,更要具備主動持續偵測與快速應變能力。

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QNAP先進網通產品經理Ruby Chan指出,面對勒索軟體與零日攻擊等資安威脅,企業所需的資安工具須具備主動持續偵測與快速應變能力。
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自推出以來,深獲企業客戶青睞的 QNAP ADRA NDR X 內網資安防禦解決方案,內建超過 4.3 萬筆且還在持續更新的特徵規則,不僅能偵測出已知攻擊,還搭配 AI 行為分析技術去建立裝置的日常行為基準,主動辨識零時差攻擊與異常行為;更透過 LLM 將可疑封包與事件串連成完整攻擊鏈,協助 IT 人員快速掌握威脅脈絡。當系統偵測到高風險事件時,還能與 QNAP NAS 聯動、自動觸發快照,保留遭到加密或破壞前的資料版本,將資安防護從威脅偵測一路延伸到事件應變與資料復原,建立更完整的營運韌性防線,協助中小企業以高性價比的資安投資,輕鬆實現企業級內網防護能力。

當 AI 從雲端走向邊緣,企業 IT 基礎架構肩負的任務也隨之擴大,既要支撐 AI 創新,更要確保資料安全與營運不中斷。從 Edge AI 平台、場域應用,到資料復原、高可用性與資安防護,QNAP 正持續擴展 NAS 的角色,躍升為數位資產與營運連續性的關鍵守護者,協助企業打造穩健的 IT 底座,以全力追求創新、運用 AI 創造更大的商業價值;而QNAP 也深信再強大的技術,最終都要回到每一位使用者的日常體驗 ─ 安全、便利、穩定可靠。

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QNAP World Tour 2026台北場吸引大批IT從業人員到場,展區同步展示邊緣AI伺服器、企業級全快閃NAS等多項新品實機。
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現場同步展出Seagate等合作夥伴的「AI READY智慧資料管理」方案,呼應論壇聚焦Edge AI與企業韌性的雙主軸命題。
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錯過了台北場沒關係! QNAP World Tour即將進行全台巡迴
立即報名:
QNAP World Tour 2026 高雄場
10/22 (四) | 13:00- 16:00 |
高雄翰品酒店春耕廳
https://campaign.qnap.com/registration_QNAPWorldTour2026_Taiwan_Kaohsiung
QNAP World Tour 2026 台中場
11/05 (四) | 13:00- 16:00|
台中福華大飯店 5F CR500 會議室
https://campaign.qnap.com/registration_QNAPWorldTour2026_Taiwan_Taichung

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