國研院發表6吋二維材料晶圓製程突破成果　台灣搶攻後矽時代半導體關鍵技術

為了因應包括人工智慧（AI）相關應用所帶來的龐大運算需求，以及需要快速推升晶片效能、降低功耗的挑戰，今日的先進半導體競爭已不再只是追求線寬微縮，或是從2D到包括鰭式（FinFET）、環繞式閘極（GAA）等3D電晶體結構的演進，而是需要回頭思考一個最基礎性的問題：當矽材料接近物理極限，下一個能支撐高密度、低功耗運算的電晶體通道材料會是什麼？

在眾多候選技術中，所謂的「二維材料」被視為延續摩爾定律的重要解方之一。相較於傳統矽材料，如過渡金屬硫屬化合物（Transition Metal Dichalcogenides，TMDs）等具有單層原子厚度與平面結晶結構的二維半導體，若能作為電晶體通道材料，就有機會在極短通道尺度下維持較佳的閘極控制能力，抑制短通道效應與穿隧漏電，進一步降低功耗並提升元件效能。

不過二維材料要從實驗室走向商用半導體製程，需要克服的最大挑戰就是必須能在晶圓級尺度上穩定、均勻且可重複地成長，並進一步銜接檢測、微影與元件製作流程。近期國家實驗研究院國家儀器科技研究中心（以下簡稱「國儀中心」）就宣布，已攜手國立陽明交通大學、日本東京大學及國研院台灣半導體研究中心，建立了晶圓級二維材料製程與設備研發平台，並成功實現6吋晶圓單層二硫化鎢（WS₂）100%全覆蓋連續膜的高均勻成長。

這項成果不僅代表台灣在二維半導體材料製程上取得重要進展，也進一步凸顯先進半導體競爭正從單純製程節點推進，擴展到前瞻材料、設備自主、晶圓級檢測與元件驗證的整合能力。