國研院偕台日學者　實現6吋晶圓二硫化鎢100%全覆蓋

（中央社記者趙敏雅台北7日電）在全球半導體競逐邁入原子級尺度之際，二維材料被視為延續摩爾定律的關鍵解方。國研院國儀中心建立「大面積二維材料製程設備與檢測技術」，並攜手台日學者，建立晶圓級二維材料製程與設備研發平台，實現6吋晶圓單層材料二硫化鎢100%全覆蓋連續膜的高均勻成長。

國研院今天發布新聞稿表示，目前全世界除國研院國儀中心外，僅有由比利時微電子研究中心、艾司摩爾與台積電合作的團隊，曾發表過大面積單層二維材料100%全覆蓋的連續膜晶圓。

國研院說明，現有以矽為基底所製造半導體積體電路（IC）中的電流通道愈來愈狹窄，容易產生「短通道效應」與「穿隧漏電」，即電子不受控制地任意流過電流通道，或往其他方向移動，使得元件效能及散熱都變差。

國研院指出，科學家發現若在矽上面鍍一層特殊的單層原子平面結構（二維材料），如二硫化鎢或二硫化鉬等過渡金屬硫化物，就像貼上一張超薄的貼紙，就可以避免電子亂跑，提高元件效能並降低功耗，因此二維材料被視為突破摩爾定律極限的關鍵之一。

國研院表示，國儀中心自2020年起執行國科會多項計畫，自行設計組裝二維材料真空沉積系統，進行前瞻性二維材料製程開發與物性研究，成功開發出8至12吋等級的二維材料製程設備平台，並已向下相容完成6吋晶圓規模的單層二維材料成長，達成100%全覆蓋率，且克服二維材料在大面積成長中常見的材料不均與缺陷問題，展現高度均勻性的連續膜與製程穩定性。

同時，國研院國儀中心將鍍上二維材料連續膜的6吋晶圓，交由國研院半導體中心製作出元件並進行測試，成功驗證所製造出來的二維材料薄膜應用於實際元件的可行性，建立「設備、製程、檢測、元件」完整技術鏈。

國研院表示，國儀中心攜手台日學研團隊在此平台上建立完整技術驗證體系，國立陽明交通大學教授張文豪透過此平台進行二維材料製程驗證，確立其磊晶品質與均勻性，並進行二維材料特性分析與驗證，相關成果登上國際頂尖期刊「自然電子」（Nature Electronics），顯示國儀中心建立二維材料檢測平台已具備支援國際級前瞻研究的能力與價值。

國研院指出，日本東京大學教授童俊智以國研院國儀中心的材料檢測平台驗證新穎二維硼碳氮材料的厚度、晶體結構、導電度等物性，符合二維材料所具備的特性，相關成果刊登於國際頂尖期刊「自然」（Nature）。

國研院表示，國儀中心開發「大面積二維材料製程設備與檢測技術」，不僅代表台灣在二維材料關鍵設備與製程技術上的重大突破，更透過台日合作，深化檢測與驗證能量，可協助產業界提升整體國際競爭力，並強化晶片自主化發展與友善供應鏈的安全與韌性。

國研院說明，國儀中心在設備開發過程，已促成多項國科會產學合作計畫，未來將推動相關設備技術轉移，加速科研成果落地應用，並持續進行8吋與12吋設備平台優化，結合資料驅動與智慧製造技術，加速二維材料於先進邏輯元件、光電元件及感測應用的產業化發展，打造台灣次世代半導體技術的關鍵基石。（編輯：張均懋）1150707