部署」的創新思維為出發點，整合國內學術界研發能量，突破現有框架的創新解決方案， 探索2030 年等效次奈米半導體量產技術之關鍵問題。透過研發領先技術與高階人才培 育，確保臺灣在全球半導體產業鏈中關鍵地位的長期鞏固與領先。 本計畫預期效益包含：( 一) 建立Å尺度解析力的影像及能譜檢測技術，進而提供 足夠的資訊而設計有效的Å尺度元件製程以提高良率；( 二) 開發大面積高品質新穎低 維半導體材料生長技術，結合概念設計建構具產業應用潛力的新穎低耗能元件；( 三) 研 發次奈米元件與晶片技術，挑戰密度、成本、能耗、能效達等效1 奈米技術指標；( 四) 結合產學研之研發、設計及製作優勢，合作開發矽基量子計算次系統，製作高品質量子 點元件。 邁向次奈米時代，前瞻半導體技術領航未來 本計畫終極目標為突破現今半導體物理極限，整合產學研發能量挑戰Beyond 1 奈 米CMOS 技術瓶頸。重要研究成果為研發先進的掃描繞射技術，成功實現了超過40 皮 米的超高解析度達次埃米等級，且突破像差修正穿透式電子顯微鏡的解析極限( 如圖4-2 A)，為材料科學和半導體製程中的微觀結構分析開闢全新的視野；挑戰大面積二維材料 成長技術瓶頸，攜手產業界開發出具備大面積且低缺陷密度的單原子層與雙原子層鎢化 硒(WSe2) 材料，並成功製作出高效能電晶體元件( 如圖4-2 B)，研究成果發表於頂尖 期刊《自然通訊》(Nature Communications)；與國內半導體領先廠商合作以7 奈 米先進製程平臺技術，實現全球最高密度(0.6 Gb/mm2) 的嵌入式記憶體陣列，位居國 際領先地位( 如圖4-2 C)；國家實驗研究院半導體中心攜手國內量子國家隊成員，包括 國立臺灣大學、國立清華大學、國立陽明交通大學及國立成功大學，共同研究超低溫4K (-269℃) CMOS 元件特性、低雜訊放大器以及半導體中心自行開發之臺灣第1 顆具備 波形整形、輸出時序、振幅大小控制、多量子操控頻率調整之整合型單晶片，可應用於 量子電腦中量子位元(Qubit) 的控制與讀取( 如圖4-2 D)。 透過與量子國家隊成員定期交流與產業合作，有效降低極低溫電路設計所面臨的困 難與門檻，推動量子電腦 cryo-CMOS 晶片的設計、製造及封裝能量在臺灣扎根。相 關研究成果發表於國際重要期刊《IEEE Transactions on Circuits and Systems II》與《IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques》，並在國 際頂尖會議International Microwave Symposium (IMS) 及Radio Frequency Integrated Circuits Symposium (RFIC) 發表。此成果不僅展現我國在量子關鍵技 術上的研發實力，也對量子電腦控制系統的實際應用與技術落地具有顯著推動效益。然 而，次世代半導體技術在多元應用場域中仍面臨諸多基礎與工程挑戰。本計畫將持續深 138
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