台積電聯手交大研究首登國際期刊《自然》，3奈米製程突破再現曙光|數位時代 BusinessNext

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》

台積電攜手交大的研究成果，首度登上國際期刊《自然》。面對先進製程已經走到3奈米的台積電，是怎樣的研發成果讓3奈米有機會往前再邁進？

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。

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

從工作、娛樂到各種智慧服務，網路早已成為現代生活不可或缺的基礎設施。而人們對行動網路的期待也不再只是「連得上」，更希望無論身處室內外場域，都能享有穩定、流暢且一致的連線體驗。尤其 AI 時代來臨，從手機到無人搬運車、機器人與各種智慧設備，對高速、穩定網路的需求只會愈來愈高。

這也讓 5G 室內覆蓋逐漸成為一塊不可忽視的市場需求。中華電信 5G 加速器團隊阿米索拉（AMOESO）看準這股趨勢，推出5G室內分散式天線系統（5G DAS），並借助中華電信長期累積的電信專業、場域資源與第一線服務經驗，重新調整產品規格、市場定位與商業模式，讓創新技術更貼近使用者需求，進而加速擴大市場版圖。

技術做到一百分，市場卻不買單：阿米索拉發現兩大營運盲點

「我們一開始推出的產品，其實充滿技術人的迷思，只顧著把技術做到極致，卻忽略了市場是否真的需要，」阿米索拉執行長邱創群笑著說，回頭來看，團隊早期主要踩到了兩個盲點。

第一是找錯目標市場。阿米索拉原本鎖定已經建置 4G 室內覆蓋設備的舊建物，推出可沿用既有設備、由 4G 無痛升級至 5G 的產品。然而，產品實際推向市場後，團隊才發現，這群客戶並沒有強烈的網路升級動機；相較之下，尚未建置室內行動網路覆蓋的商辦大樓、住宅社區與新建築，反而展現出更明確的需求。

第二則是習慣從技術角度去定義產品，而非從市場需求反推規格。由於團隊成員多為研發背景，在制定產品規格時，主要延續過去的 4G 經驗，也習慣追求更高規格、更完整的功能；然而，技術做到一百分，不代表市場就會買單。團隊後來才意識到，比追求「頂規」更重要的是，讓產品符合客戶需求、且價格負擔得起，這才是技術走向市場的關鍵。

從產品規格到商業模式，中華電信助阿米索拉打開更大市場

這兩個盲點，導致阿米索拉的市場拓展速度一直不如預期，如何跳脫研發團隊視角，真正理解客戶需要什麼、願意為什麼買單，成為團隊下一步必須突破的關卡。

加入中華電信 5G 加速器後，這道關卡開始有了突破口。邱創群表示，透過5G 加速器牽線，阿米索拉得以直接對接中華電信，從第一線電信營運商與真實市場的視角，重新檢視產品規格、市場定位與價格服務包裝，跳脫過去單從研發角度思考產品的盲點。團隊也因此重新調整產品方向，將目光從金字塔頂端客戶，轉向更廣大的新建築、中小型企業與住宅市場。

「中華電信長期服務企業客戶、建商與一般使用者，最清楚終端市場真正需要什麼，」邱創群表示。憑藉長期累積的網路規劃經驗與第一線市場洞察，中華電信協助阿米索拉重新校準產品規格，在技術效能、實際需求與價格之間找到更適切的平衡點，讓產品更貼近客戶真正的使用情境。

更重要的是，中華電信帶來的第一線市場回饋，也讓阿米索拉看見另一個過去沒有注意到的問題：客戶不買單，不一定是沒有需求，而是導入門檻太高，無法一次負擔全部的建置費用。舉例來說，許多住宅社區都有改善地下室等公共空間行動網路覆蓋的需求，若要由管委會編列預算採購設備，不僅可能面臨預算不足的窘境，還有可能卡在冗長的決策與開會流程，最後往往無疾而終。

面對這些沒有被滿足的需求，阿米索拉進一步與中華電信討論出新的商業模式，以設備租賃取代一次性採購，將初期建置成本轉為定期支付的租金，希望降低社區與企業的導入門檻。為此，阿米索拉甚至新增租賃相關營業項目，從過去以設備買賣為主的模式，延伸至訂閱與租賃型服務，讓更多「有需求、卻跨不過採購門檻」的客戶有機會導入，也為室內 5G 覆蓋打開更廣大的市場。

從 POC 到 Scale-up，中華電信助阿米索拉跨過信任門檻

「對我們而言，中華電信不只是合作夥伴，也可能是未來最大的客戶與市場通路，」邱創群說，中華電信除了協助阿米索拉調整產品規格、創新商業模式，也進一步尋找合適的驗證場域，希望透過實際場域完成 POC、產品認證與入網驗證，未來才能快速複製既有模式，大幅縮短產品導入與市場拓展的時間，預計年底前可完成第一個合作案。

除了與中華電信合作，阿米索拉也積極接觸中華電信各地營運處，目前已與台北、新北、新竹等營運單位建立合作管道，並鎖定新建案、企業廠辦及社會住宅等多元案場展開部署規劃，將產品推廣到更多場域。

而這些合作之所以能快速展開，邱創群認為，關鍵在於 5G 加速器讓阿米索拉能夠快速跨過新創最難突破的「信任門檻」。過去，阿米索拉也想與中華電信合作，卻卡在不知道該向哪個單位、哪個人敲門；加入 5G 加速器後，不僅有了對接中華電信內部不同單位的入口，更能藉由中華電信的品牌影響力，加速建立內外部對阿米索拉的信任與認同。無論接觸潛在客戶、合作夥伴或投資人，都比過去單靠陌生開發更有效率。

這份信任，也進一步反映在募資成果上。「中華電信願意把我們納入加速器，本身就代表對這個市場方向與團隊能力的認同。」邱創群坦言，來自中華電信的肯定，也提升投資人對阿米索拉的信心，使公司順利完成新一輪 4,000 萬元的募資，實收資本額進一步突破 7,000 萬元。

阿米索拉的故事，是中華電信 5G 加速器與新創共創的縮影。透過技術能力、場域資源與市場經驗的分享，中華電信陪伴新創跨越從 POC 走向 Scale-up 的階段，讓創新不只停留在技術驗證，更能轉化為真正被市場需要的產品與服務，進而壯大台灣 5G 創新生態系，讓電信產業的能量成為推動創新成長的重要力量。