研究中心介紹

成立於1998年，負責運營臺大半導體製程重點技術平臺之奈米機電系統研究中心，為一專注於半導體相關主題之學術研究機構，於1998年由國家科學及技術委員會資助成立。通過持續獲得政府和產業界研究計畫資助以及學校經費支持下，中心目前運營無塵室之空間為1200平方米，並擁有七名全職員工，服務超過400名來自學術界以及產業界之活躍用戶，在達到收支平衡之財務原則狀態下，提供奈米製程設備的培訓和使用資格檢定服務，以及技術委託操作服務。中心目前進行之五大關鍵研究主題為：人工智慧、生物醫學、量子計算、創新半導體材料與先進半導體元件製造。

什麼是半導體製程？

半導體製程包含設計、製造、封裝及測試等一系列步驟，應用於製造電晶體、分離式元件及積體電路等。

設計階段：利用電子設計自動化（EDA）工具設計積體電路的排列及功能性。

製造階段：為避免任何汙染，製造過程需在無塵室內進行。典型半導體製程包含黃光微影製程、薄膜沉積、蝕刻、化學機械研磨（CMP）、擴散、離子佈植。製程結果將是在矽晶圓上製造設計的圖案，創造積體電路。

測試階段：將晶圓切割成個別的晶片，封裝及測試它們以確保性能及功能正常。

半導體於生活上的應用

半導體產業與人們的生活密不可分，透過製程的創新以及功能的多樣性，半導體能更靈活且廣泛地被應用在各項科技當中，藉以改善大眾的生活。作為僅次於原油、汽車零件及石油的全球第四大貿易品，半導體晶片提供計算、通訊、檢測、控制等性能，是日常生活中多數現代科技應用的核心。無論是生活中的消費性電子產品（如：空調、電鍋、電腦的中央處理器）或是數位產品（如：智慧型手機、LED），甚至到銀行ATM、火車、網際網路、其他醫療基礎設施等，都能看見半導體的應用。近年來，半導體的應用更加多元，例如在高效物流系統上的應用，能節省許多能源，進而促進環境保育。同時，搭載半導體裝置的汽車數量也在逐年增加，平均一輛普通的汽車能搭載1,400個半導體，特別是近期廣泛討論的先進駕駛輔助系統（Advanced Driver Assistance Systems）便是大量需要半導體的科技發展之一。

臺灣的半導體產業發展

臺灣的半導體產業不僅在全世界具有舉足輕重的地位，與臺灣的經濟與產業發展更有密不可分的關係。今日臺灣半導體產業能有如此顯著的成就，除了有其強大且健全的生態系統，聚集不同領域的技術，有許多供應商及製造商為半導體產業做出貢獻之外，政府的支持及臺灣半導體人才的培育體系也為半導體領域創造良好的發展環境，綜合起來才能有如此大量的產能。目前臺灣半導體在全球市場的佔有率為18%，僅次於美國的39%，世界上有60%以上的半導體是由台灣生產，其中的90%是世界上最先進的半導體。2022年臺灣半導體創造1,700億美元的價值，有這麼大的市占率及產值，歸功於全球最大的晶圓代工公司—台灣積體電路製造公司（TSMC），他們以業界最先進的製程技術為世界知名的客戶（如：Apple, Intel, AMD, NVIDIA等）製造晶片。近年來，台積電也積極在海外（如：美國、日本、德國等）設廠，擴大其全球化佈局。

研究中心亮點

臺大為了培育半導體產業產業界相關技術人才與推動具前瞻性及開創之研究，本中心致力於製程技術的開發以及各式相關應用研究。本中心作為一多學科主題的學術研究機構，積極投入人工智慧、生物醫學、量子計算、創新半導體材料與先進半導體元件製造等相關研究。為了讓研究能更有效地進行，國科會與臺大斥資超過三億元打造具備完善的空間規劃且硬體設備充足的研究中心，內部設有黃光室、分析室、薄膜沉積室、蝕刻室、爐管室等。

中心提供30台以上最先進的半導體製造設備及工具，其中包含無光罩雷射直寫設備系統，透過控制雷射劑量，能在單一步驟內製造3D灰階微/奈米結構，除此之外，透過感應耦合電漿活性離子蝕刻系統（ICP-RIE）能蝕刻包含矽、化合物半導體及金屬在內的各種材料，也能進行矽深度蝕刻以創造高深寬比結構，還有脈衝雷射沉積（PLD）設備可透過調整高功率脈衝雷射參數來實現薄膜厚度的精準控制。

研究中心開放給所有通過實驗室一般安全衛生訓練以及危害通識教育訓練的學生、學者及產業界的工程師使用，我們同時也為產業界及學術研究者提供代工生產服務（OEM）或測試服務，因此在研究中心進行實驗的同學，也能和學者或業界工程師合作，共同學習，加速同學在專業領域上的進步。

 中心也將培育半導體人才視為長期規劃的核心，每年針對由國小至研究所階段不同年齡層的學生設計各具特色的半導體製程課程，同學在無塵室中藉由親自使用製程設備，獲得更深刻之實作經驗。

中心願景及前瞻開發

本中心除了持續開發創新製程技術，以支援國內外學術以及產業單位研發需求，並致力於擔任學術界與產業界之間的橋樑，中心與重點科技研究學院及研究發展處密切合作，藉由協助開設半導體製程實作課程、以及無塵室基礎訓練課程等，給予學生更多實務經驗。中心也將持續採購先進製程設備，完善奈米尺度半導體製程所需之儀器及設備，讓學生透過設備實作對先進半導體製程能有更全面的理解。除此之外，中心未來亦將發展包含人工智慧、生物醫學、量子計算、創新半導體材料與先進半導體元件製造等應用端研究，期盼能持續推動前瞻性研究開發。同時，期待未來能有機會與國際知名機構之學者與研究人員進行多學科之合作研究，組成跨國科學研發團隊，交流並學習彼此長處，以推動科學與技術等更多方面之創新。