主任的話

過去多年來台灣半導體產業的快速發展與成就已讓全世界特別關注與重視，奈米元件實驗室(NDL)座落在此全世界最大的半導體製造群聚鏈中，著實地扮演著重要的角色。而今NDL在半導體產業提升之時，能否更往前邁進，關鍵在於我們同仁能否有更前瞻與創新的遠見與執行力，才能夠發揮槓桿效應，對台灣半導體產業的發展有重大實質的影響與貢獻。

NDL的使命即引導國內半導體元件技術進入更尖端的世代，能與國際半導體元件技術接軌並超越，進一步作為國際半導體元件技術之領導者。所以NDL的角色扮演是作為學校與業界之橋梁，提供理想有彈性之研發平台，鼓勵學校老師協助企業提早研發更前瞻之半導體技術，並隨時掌握世界半導體產業所需的核心技術脈動，能與半導體廠研發部門共同研發可行之元件與相關製程技術，更能作為半導體元件與技術之訓練基地，為半導體產業訓練所需的人才。

NDL之發展策略將以研發(Research)、服務(Service)與訓練(Training)為平行主軸，研發將以短期成果發展長期任務，分短中長三階段，並與國際一流研發中心交流與接軌或共同參與合作研發，密切注意世界半導體技術脈動以提供國內業者發展技術研究之參考，另外將與國內半導體廠合作訂定研究題目，提供學校師生與研究員投入未來先進半導體研究，為未來半導體產業注入所需之研發能量。服務方面將加速平台開放，強化行銷方案，在有限資源下排定輕重緩急之短中長程計畫，持續提供學界所需研發型的服務，並進行強化服務所需之研發平台，協助學校老師與學生投入先進半導體研究領域，提早研發半導體廠所需之未來技術，並且提供半導體在先進元件/材料之分析與量測。 訓練部分將以訓練高階奈米元件人才，提昇NDL在人才培育方面的價值，發揮更積極與有效的作為，與園區半導體廠合開專業訓練學程，結合大學開設半導體相關學分班與學位學程課程吸引學子投入半導體行業，也提供在職之工程師進修管道，鼓勵在職進修。

NDL已經25歲了，約有五分之一的同仁在此工作超過十年，更有同仁從草創初期即來到奈米元件實驗室。能在此工作這麼多年，奈米元件實驗室必有吸引同仁，讓大家認同的地方。22年前的此時，文冠以一研究生的身分加入NDL將近四年的學習與研究，如今能夠重回舊地與大家共事是十分難得的機緣，我心中期望的NDL是個有使命且充滿熱忱的組織，同仁可以在既積極創新、冒險，又可以完全信賴的環境中工作成長。衷心期望大家能共同用心來經營NDL，打造更美好的未來，希望所有同仁都能保持熱忱並珍惜這一切，互相共勉與努力合作，真正為奈米元件實驗室創造歷史的新頁。

關於NDL

全台唯一具備完整奈米元件製造試驗線的開放式研究服務環境

國家奈米元件實驗室（National Nano Device Laboratories，簡稱NDL）位於新竹市科學工業園區旁，隸屬於財團法人國家實驗研究院(National Applied Research Laboratories，簡稱NARL)，為台灣培育半導體與奈米科技高級技術人才的重鎮，自1988年成立以來，即成為國內開放奈米元件製程的試驗環境，提供國內唯一全方位之全套委託服務開放式實驗研究環境，並結合生命科學、光學、電子、機械、電路設計或系統工程等領域專家，以各種合作模式獲得跨領域的研究成果與技術，不僅提升台灣學研機構在整合元件技術上的研究能量，進而建立國際學術聲望。

設備資源整合分享，政府不需重複投資

NDL是國內唯一可提供One-Stop Operation全套製程整合技術委託服務之開放式實驗研究環境，提供整合元件的服務及跨領域整合研究環境，並建置整合性製程服務平台，與全國大學教授們合作模組與元件技術開發，提供各研究機構設備開發與技術服務，與學界合作進行研究計畫，讓全國各大學院校及學術研究機構充分使用實驗室資源，產出高品質研究 。

培養高科技人才，降低學用落差

本實驗室具備尖端完善的設備，包括10級、100級、1,000級和10,000級等無塵室、完整的奈米元件製造核心試驗線、世界一流的高頻量測實驗室、多功能測量的低溫強磁場實驗室及多功能離子佈植機等，更具有取得ISO 17025測試實驗室認證的奈米量測實驗室。本實驗室不僅強化設備實作課程，更開辦半導體相關實務應用課程，積極投入人才培訓，銜接產業界對於半導體人才的需求，NDL是目前台灣最重要的半導體與奈米科技領域人才培育重鎮。

大事紀

2013	成立「奈米元件創新產學聯盟」 開發出雙重鰭高的鰭式場效電晶體，減少內嵌式靜態隨機儲存記憶體晶片面積達20% 創新奈米點記憶體技術，比時下主流之電荷儲存記憶體產品快10至100倍完 成轉換效率達10%的高效率CIGS太陽能電池製程服務平台
2012	「血液中稀少致病菌的快速鑑定技術」榮獲「第九屆國家新創獎」
2011	領先世界，成功開發具高應用性之「自供電力線路模組的矽基太陽能元件」 開發出可提昇矽平面電晶體2至4倍運行速度的「三角型鍺鰭式電晶體」技術 「銀金屬直立導線技術」突破傳統鎢金屬栓塞結構製程瓶頸
2010	開發全球最小9奈米功能性電阻式記憶體（R-RAM）陣列晶胞 完成國內第一個由學術研究單位開發的SOI與1P4M的CMOS-微機電研發平台系統
2009	完成全球第一個16奈米的功能性靜態隨機存取記憶體(SRAM)單位晶胞 完成世界首顆「非電流驅動的矽量子點」儲存元件 利用低溫微波退火活化製程，完成世界首顆以320℃以下溫度來活化之電晶體
2008	完成全世界首顆矽基類鐵電記憶體
2007	南區辦公室進駐成大奇美樓，並與成大簽署共同開發奈米能源及太陽能電池合作研究計畫 以自行研發的前翼懸臂導電探針，成功開發非光擾電性掃描探針顯微術 通過ISO17025認證，提供標準化、精確及迅速的材料分析檢測服務
2006	與聯電簽署「UMC－NDL青年學者獎助金合作協議」，培育國內奈米元件菁英人才 通過ISO9001:2000品質管理系統認證，提升製程技術自行操作與人才培育服務品質
2005	與安捷倫科技簽署「晶圓級高頻元件自動測試與分析技術合作協定」，奠定雙方長期合作關係，共同為提昇台灣半導體產業努力
2004	「奈米電子研究大樓」完工落成
2003	改隸「財團法人國家實驗研究院」
2002	更名為「國家奈米元件實驗室」 配合國家南北平衡政策，於台南科學園區成立南區辦公室，建置半導體研究環境
1995	完成250毫微米元件技術擬訂五年發展計畫(1998~2003)
1994	進行250毫微米元件技術開發
1993	更名為「國家毫微米元件實驗室」，並全面開放學術及產業使用
1992	10級無塵室正式運轉，為產學界提供優質的元件研究服務
1988	建置國內第一座半導體元件國家級實驗室，行政院核准名稱為「國家次微米元件實驗室」

目標

開發小於10奈米的先進元件技術

建置與業界接軌的製程服務平台

協助設備廠商進行關鍵零組件驗證，彌補半導體產業鏈缺口

任務

ACTION 1元件實驗服務術

(1)北區服務：以CMOS為發展主軸，整合國內在奈米科學和技術方面的研究資源，建置一包含top-down及bottom-up製造平台的核心試驗線，支援產學界在新穎奈米電子元件、奈米電(光)子元件技術、奈米製造和功能性材料製程技術、奈米生醫與微機電等前瞻研究。

(2)南區服務：以奈米能源與奈米光電為發展主軸，建構南台灣所需之奈米能源技術及太陽能研發與人才培育平台。

(3)高頻量測：支援產學界在220GHz射頻/微波/毫米波電路、220GHz雙埠S參數、50GHz變溫雙埠S參數、110GHz四埠S參數、90GHz高頻雜訊參數、低頻雜訊參數、26GHz脈衝式射頻參數與90GHz高頻功率參數等高頻元件/電路相關研究工作。

(4)檢測分析：支援產學界將奈米影像技術用於繞射、掃描、表面化學與低溫分析研究。

ACTION 2育才與業務推廣

由企劃推廣組執行本實驗室產學合作、教育訓練、人才培訓等各項支援工作。

ACTION 3元件研發

主要是以「奈米元件」、「前瞻元件」等重點為研究主軸，以期提升技術服務內容。

組織架構

組織圖

育才

培訓科技人才接軌業界實務

本實驗室每年所開辦之各式相關課程訓練人數，規模已達5,000人以上，自2008年以來共培訓1,758位碩博士(其中碩士1,546人、博士212人)。截至2013年3月為止，至業界工作者計903人，多至台積電、聯電、友達光電、旺宏電子、群創光電、日月光半導體、華邦電子、世界先進…等半導體製造、微機電、能源、光電、儲存媒介、IC設計等半導體相關產業工作，每年為台灣半導體相關產業貢獻新台幣250億元以上產值，此為本計畫最大的間接經濟效益。

NDL規劃各式半導體教育訓練課程，提供先進的實驗室及製程設備，透過實地的操作訓練，讓學生熟悉相關奈米元件製程技術，培養產學所需半導體高科技人才，使其投入就業市場後，能即刻參與生產行列，縮短業界訓練新人的時間及成本。2013年訓練超過5,500人次以上技術人才。

國際學期平台互交流、創新意

本實驗室分別於2012年-2013年配合科技部舉辦海外台裔青年暑期返台實習候鳥計畫(TaiwanTechTrekProgram)接待並指導國外華裔學員，學員表現優異不負眾望連續兩年於期終成果發表會中榮獲工程一組第一名。

2012年度共有來自歐美亞等國包括45個機構共計280位專家學者至本實驗室參訪交流，其中演講共計3場。2013年則有來自歐美亞等國包括33個機構共計330位專家學者至本實驗室參訪，並邀請國外講員舉辦4場專題演講；藉由國際交流機會，有助於本實驗室提升研究發展能力及拓展國際合作關係。

與美國CurrentScientific及NissinIonEquipmentCo.兩家公司共同合作發表IIT國際論文，另與美國UniversityofCentralFlorida合作發表論文刊登於IEEE TransactionsonDeviceandMaterialsReliability,vol.12,no.2,pp.369-375

科技人的武林大會-「奈米元件技術研討會」專家齊聚一堂

研討會分為專題演講、論文海報、及短期課程三大部分，每年聚集來自全台各方的優秀人才，藉由此機會分享新穎的研究成果、進行前瞻技術的深入討論及研究經驗的傳承。近兩年累計投稿論文已達300多篇。另外更不定時的舉辦創新題材研討會分別有「2013電阻式記憶體專題討論會」、「2013三維積體電路技術研討會」，台灣身為為全球積體電路及記憶體的製造技術先驅之一，本實驗室更是國內半導體元件製造技術的研發重鎮，我們亦不斷的將新技術進行傳承與交流。

科技有感與民互動

為讓外界了解國家奈米元件實驗室的業務與功能，本實驗室年開放參觀高達3500人次以上，除了與民互動，更有效並科普方式將專業知識傳達給社會大眾，提早引導更多青年學子投入半導體領域的相關研究。

服務

高質量的技術服務

本實驗室提供110部半導體製程設備委託代工與自行操作服務，擁有約1,250位使用者，歷年來利用本實驗室研究設施所指導完成的碩博士生論文超過2,500篇，技術服務支援國內超過250個教授研究群，每年使用NDL儀器設備完成碩博士論文者超過300位。

近十年來服務平台有：平面型元件統合式服務平台、奈米機電統合式服務平台、非晶矽(矽鍺)及CIGS薄膜太陽能電池服務平台、微流道晶片服務平台等穩定成長外，另2012年及2013年先後推出12-8奈米元件研發平台及前瞻技術服務平台，2013年除了完成轉換效率達10%以上「CIGS太陽能電池製程服務平台」，並開放全球第一套「非平面元件服務平台-矽鍺通道線寬小於40nm的高穩定奈米鰭式電晶體元件服務平台」，提供國內學術及研究單位使用，縮短與半導體業界的技術差距，讓學術界可銜接下一世代技術。

此外，2013年提供產學研超過60,000小時以上儀器設備服務，以及超過4,500件以上高頻技術與檢測分析服務。使用者使用NDL研究設施及資源所發表之研究論文共計527篇，包含國內期刊2篇、國外期刊313篇、國內研討會105篇、國外研討會107篇。

12-8元件產學研研發聯盟運作

稟持國研院「建構研發平台、支援學術研究、培育科技人才、推動前瞻科技」之使命，以提升我國創新科技為目標，於2013年1月22日正式成立「奈米元件創新產學聯盟」，由本實驗室進行小於10奈米前瞻半導體元件製程技術開發，並建置與業界接軌之半導體元件研究環境，邀集包含：台大、成大、清大、交大、中山、高應大、聯合、逢甲等大學院校共17個教授研究群，以及台積電、漢辰、友達、勝華、鑫科、建準、昇陽、工研院、工研院南分院、飛昇、奇勗、力芯、台灣應用材料、SimprintNanotechnologiesLtd.、台灣奈米濾材、衡陞、華星光通、百歐生命等18個業界單位，共同參與研究合作，以培育優質奈米元件製造技術人才。

2013年績效

研發

NDL以創新的製作方式，成功開發先進元件製程技術，分別於2009年、2010年領先全球，完成16奈米SRAM、9奈米RRAM之雛形元件。由於台灣半導體廠缺乏可嘗試新材料的研發環境，亦缺乏國際製程技術的主導權與專利所有權，故本實驗室將以16奈米SRAM、9奈米RRAM之製程技術經驗，於2013年完成包含「先進奈米技術」、「先進金屬連線」以及「矽鍺磊晶」等三項模組技術建立，以提供國內學術界及產業界與國際接軌之開放性實驗研究環境，並降低台灣業者在15奈米後所面臨之超過200億元技術開發以及2,000億元建廠之風險。2013年支援國科會及國家重點研究計畫22件；利用本實驗室核心設施而產出之SCI等期刊論文有106篇，發表於研討會論文有60篇。

績效

2012年亮點

2012年入選IEDM五篇論文

國際電子元件大會IEDM（IEEEInternationalElectronDevicesMeeting）被視為微電子元件界的奧林匹克盛會，也是全球最重要的半導體元件會議，2012年台灣共獲選21篇論文（占總數10%），其中奈米元件實驗室與旺宏電子各5篇，台積電與交大各4篇，工研院、台大及清大各1篇。記憶體方面，在奈米國家型計畫的支持下，奈米元件實驗室將與旺宏電子和交大共同進行「次10奈米電阻式記憶體」之前瞻研究，預期將為半導體產業在10奈米世代的記憶體研究奠下良好的產學研合作基礎。

奈米生醫檢測晶片5分鐘驗敗血症

開發出「血液中稀少致病菌的快速鑑定晶片」，利用該技術進行全細胞檢測僅需5分鐘即可完成，不需打破細胞進行DNA檢測，亦不需抗體修飾與生化反應等耗時且昂貴流程。此晶片簡化傳統繁複流程，僅需提供一小電壓源即可分離並同時濃縮目標菌(約3分鐘)，產生一高密度之細菌團；直接於晶片上對分離濃縮後的目標菌進行「細菌光譜指紋」的檢測與比對鑑定（少於2分鐘)，全程可在5分鐘以內完成。目前三種菌血症與敗血症最常出現的致病菌(金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌與大腸桿菌)已可成功檢測，並可藉由其光譜指紋進行比對分辨，每毫升僅含數千顆細菌即可進行檢測。該技術團隊已獲得「第九屆國家新創獎」學術研究組獎項。

綠色環保技術之太陽能晶片技術

NDL開發之無毒無鎘銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池技術具綠色環保技術之特殊性，目前已與學術界及產業界進行密切合作，包括(1)支援台大、清大、長庚等國家型計畫；(2)與「友達光電股份有限公司」進行產學計畫，計畫金額180萬/年；(3)與設備商「純化科技」及「矽碁科技」等共同執行經濟部產學研合作計畫，計畫經費740萬/2年。

累加型3D-IC的發展

累加型3D-IC的開發具有多項優點，不僅可減少晶片面積，降低成本，並具高速、高密度、低耗電量、異質結構整合等特點。奈米元件實驗室利用低缺陷電漿薄膜及綠光奈秒雷射尖峰退火等低溫製程技術，進行3D多層元件之開發，其研發成果於國際電子元件大會(IEDM)獲得肯定。(3D+光電元件，發表於2012IEDM「NovelHybridCIS/SiNear-IRSensorand16%PVEnergy-HarvestingTechnology」)

三角型鍺鰭式電晶體的新突破

高速度鍺材料的運用，有效提升晶片處理速度達兩倍多(利用(111)側面提升兩倍多的導通電流)，此項發現將可讓3C產品受益匪淺。奈米元件實驗室建立在SOI基板上製作鍺小元件(GeFinFET)之平台，首次製作出p型以及n型通道之三角型鍺鰭式電晶體(GeGAAFinFET)，藉由選擇性蝕刻，可達到近無缺陷之鍺通道。此新型三角結構證明可提升n型鍺元件之電流。

2013年亮點

積體電路製造技術的新里程碑－多重鰭高鰭式場效電晶體

半導體積體電路製造是一場尺寸微縮與效能提升的研究競賽，目前半導體元件量產製程技術，可在1平方公分的矽晶片上製作約1億顆電晶體，奈米元件實驗室研發出「多重鰭高的鰭式場效電晶體」製程技術，可在同樣面積上增加約2千萬顆電晶體，也就是讓各類電子產品的儲存容量增加20%，或是降低製造成本兩成。本研究在2013年中日本京都所舉行的「2013年超大型積體電路技術及電路國際會議」上發表時，廣受矚目，國際專業媒體IEEESPECTRUM雜誌並針對這項技術進行特別報導。

奈米元件實驗室之非平面型元件已可做出與世界知名公司並駕齊驅的水準。

積層型三維IC為可攜式智慧型電子產業帶來新契機

積層型三維積體電路技術(Monolithic3D-IC)是一種不需以矽穿孔(TSV)製程所完成的三維晶片堆疊整合技術。NDL所發展之積層型三維積體電路技術成果已被2013國際電子元件會議(IEDM)選為公開宣傳資料(台灣僅台積電與NDL之文章獲選)，並受國際媒體報導。

傳統矽穿孔三維積體電路技術主要是靠晶片與晶片的黏合達成立體堆疊的目的，奈米元件實驗室以創新的積層型三維積體電路技術，完成每層厚度僅傳統1/150的成果，傳輸訊號亦比傳統TSV技術所完成之積體電路快非常多，在3C產品汰換迅速及半導體微縮競爭急遽之下，可為相關產業或可攜式智慧型電子帶來新衝擊。

本研究的關鍵技術主要係採用電漿非晶矽、雷射結晶、化學機械減薄及雷射活化等低熱預算技術，製作低溫超薄通道元件，用以解決傳統矽穿孔元件-元件的低對準精度、大面積金屬連線、寄生電容及高熱預算等問題，在這技術下可同時製作出具三維堆疊之高速寬頻晶片，對於國內外廠商發展輕薄節能的行動電子產品具有相當大的優勢。

整合元件的服務，跨領域整合研究環境讓先進技術服務平台領先全球

奈米元件實驗室積極為下一世代小於10奈米元件科技提供完整的技術服務準備，協助國內研究群在與業界接軌的開放式研究環境中，進行各項製程技術開發工作，讓學術研究發揮產業價值，進而將學術界所擁有的研究成果轉譯至業界可利用之技術，並藉由碩博士生及研究群實務上的製程開發研究，培育業界所亟需之技術人才，維繫台灣競爭力。以上規劃，預計於102年底起，陸續開放鰭式電晶體技術服務、奈米圖案化技術服務，以及小於10奈米RRAM製程技術服務等服務平台。其中，鰭式電晶體技術服務所提供之「非平面元件服務平台」更是全球首創之開放式製程研究技術服務。

擴大產研合作厚植高頻實力

支援國科會卓越領航計畫「極高能宇宙微中子之南極探測」中ARA與ANITA兩大計畫，與台大研究團隊共同研製微中子偵測器中最關鍵之低雜訊放大器。技轉高頻元件特性驗證軟體，提升半導體設備公司產品之競爭力。

建立非對稱節能穿隧式元件技術

整合低溫微波退火與超薄鎳矽化物技術，製作出極優操作效能的奈米節能穿隧式矽電晶體，其電流開關比可差距8個數量值。該元件的操作可減少因漏電流所造成的能源消耗，達到節能減碳的功用，符合台灣未來所需綠色能源(Greenenergy)的元件技術。該元件技術的建立將提供奈米元件實驗室在小於10奈米製程技術開發上，非對稱性元件的研發能量與後續的平台服務。

先進半導體製程服務平台簡介

隨著半導體製程由次微米至奈米技術的不斷演進，並配合國家科技政策與產業發展，積極為下一世代次10奈米元件科技提供完整的技術服務準備，NDL目前開放前瞻服務平台含:

(1)奈米圖案化技術服務

(2)鰭式電晶體技術服務

(3)次10奈米RRAM製程服務

(4)微機電製程服務

(5)CIGS製程服務

(6)6/8吋設備開放服務

(7)檢測分析服務

(8)高頻技術服務

奈米圖案化技術服務

這是一個無須製作實體光罩的奈米圖案製作平台，您只需提供圖案電子檔，我們即可為您將圖案製作於8吋晶圓上。請您務必將圖案依據50奈米這個界線分層繪製，因為我們將依此進行圖案製作作業分配。50奈米以上，採用可變形束電子束直寫技術；小於50奈米，歸屬於奈米噴印技術。最後，整合這兩種技術，完成圖案製作。如果您在實驗過程中有新的想法，想要修改圖案，在正式製作之前，您隨時可以透過傳送新的圖案電子檔給我們以進行更新，圖案修改容易且迅速。這項技術，不僅擁有極高的佈局運用彈性，更為您節省下製作實體光罩的時間與金錢，將是您在研究領域中開疆闢地的利器。

鰭式電晶體技術服務

NDL用現有機台設備開發具有10奈米以下鰭寬之鰭式場效電晶體製程服務平台，為元件設計者提供未來10奈米以下立體式元件結構之研發服務平台。(2.1)矽基底鰭式電晶體(8吋):以淺溝渠隔離技術建置之鰭式電晶體服務平台，BulkSiFinFET:約80道製程。

次10奈米RRAM製程服務

關於次10奈米電阻記憶體服務平台(6吋and8吋)，使用8吋設備進行次10奈米電阻記憶體的服務平台建置，Sub-10nmRRAM:約60道製程。

微機電製程服務

金屬微加工製程(6吋and8吋)以4層金屬為基礎建置標準MEMS服務平台，MEMS:約100道製程。

SOI微加工製程(6吋)以SOI晶圓為基礎建置標準MEMS服務平台，MEMS:約8道製程。

CIGS製程服務

(4.1)關於CIGS製程

連續性濺鍍設備主要以Mo、CuGa、In、ITO、ZnO、Al等材料製程為主，目前靶材裝設已滿，並不提供其他材料靶材之使用，且無提供鋅錫等靶材之製程研究。但可整合CZTSsolarcell後段製程，包括CBD-CdS、ZnO、ITO、Al。硒化設備為無毒氫電漿硒化設備，製程過程無H2Se劇毒氣體，但為安全考量，於周遭環境裝設H2andH2Se氣體偵測器及相關廢氣處理系統。共蒸鍍設備可提供CIGS薄膜製作，共蒸鍍元件可整合無毒CBD-ZnS及AZO薄膜。

(4.2)製程相關參數

大面積(10cmx10cm)CIGS元件製作流程包含：鉬(Mo)底電極參考NREL採用的二階段直流濺鍍方法，電性方面達到2*10-5Ω-cm的電阻率，也通過了ScotchTape的附著性測試[IPC-TM-650]。CIG預製層製作利用Cu-Ga二元靶及In一元靶濺射沉積銅銦鎵(CuInGa)合金薄膜預製層(目前最佳效率之組成比約為Cu50%：In35%：Ga15%)。硒化製程，我們採用在高溫金屬硒形成的硒蒸氣中進行退火，以過量的金屬硒補充形成CIGS薄膜，溫度可達600℃，升溫時間最快為20℃/min。藉由CBD製備均勻且覆蓋率良好的CdS薄膜，做為n-layer及緩衝層結構。透明導電層ITO，厚度在100nm時，穿透率及電阻率分別>88%及<6x10-4Ω-cm。以直流濺鍍金屬鋁作為上電極，厚度500nm時，可達到4x10-6Ω-cm的電阻率。熱發射源共蒸鍍技術及各材料鍍膜的調控。在製程參數上以調控四種材料鍍率時間及基板的溫度(400~650℃)為研究主軸。硫化鋅(ZnS)緩衝層製作方法為化學水浴沉積法(CBD)，厚度約在～50nm為佳，能隙約3.6eV接近理論值。透明導電層AZO，厚度約在500nm左右，穿透率及電阻率分別>85%及3x10-3Ω-cm。

(4.3)平台效能

1、NDL濺鍍/後硒化CIGSsolarcellbasedline，轉換效率8%。

2、共蒸鍍製程為小面積樣品，只接受批次(9片)申請單。效率可達10%。

6/8吋設備開放服務

實驗室為台灣建置世界級奈米元件製造與元件整合開放式研究環境，進行奈米級元件關鍵技術研發平台設備之維運，建立6/8吋奈米製造核心試驗線，提供產學研界一個可避免交互污染且可進行各項新材料、新元件結構與新製程技術開發的彈性實驗環境。藉由提供良好的核心設施，支援學界完成前瞻研究，獲致高品質之研究成果與論文，並培養產、學、研界所需的半導體高級技術人才。同時針對實驗室奈米製造核心設施提供完整製程與模組解決方案，進行驗證及確認奈米元件的製作流程，建立製程模組與製程整合技術。

(6.1)可變形束電子束曝光機製程能力：

解析度50nm、多層對準準確度40nmmIsoLine20nm

(6.2)聚焦電子束系統：

利用優異的電子束解析特性，進行電子束輔助沉積鉑或碳，描繪圖形製造硬質遮罩，供後續抵擋蝕刻之用，可為原型製造奈米結構的曝光機。其腔體搭配離子束，可於樣品上直接切割截面後，再以電子束進行截面觀測，為故障分析的良好工具。高電壓離子束可雙面切割截面製成TEM樣品，並搭配低電壓離子束清理樣品技術，可製備小於100奈米且低非晶化傷害之優良TEM樣品。其製程能力解析度：15奈米孤立線線寬、20奈米溝槽與接觸洞、多層對準準確度40nm。

(6.3)ASMVerticalFurnace垂直爐管：

提供金氧半導體(MOS)的閘極需求。本設備目前設置有常壓化學氣相沈積(APCVD)模組和低壓化學氣相沈積(LPCVD)模組。常壓化學氣相沈積(APCVD)模組可提供電性品質高的乾氧化層，用於閘極氧化層，另可做氧化速率較慢的N2O氧化層。而低壓化學氣相沈積(LPCVD)模組可提供已摻雜磷的N型多晶矽，用於取代閘極金屬層，另可沈積未摻雜的多晶矽及非晶矽。

(6.4)ICP電漿耦合深矽蝕刻機：

可對於SiorSOI基板做深矽蝕刻。其原理為先利用C4F8氣體進行側壁保護，再使用SF6氣體進行Si蝕刻，此方式亦稱做BoschProcess。以此方法可以進行DSE(DeepSiEtch)orTSV(ThroughSiVia)等製程。目前此設備已開放委託代工與學生自行操作服務。

(6.5)前段多晶矽與介電層蝕刻機：

FEOL8吋生產線，蝕刻材料:PolyandOxidfilm。本設備為8吋群集式(clustertool)乾式蝕刻設備，具有多種類乾式蝕刻腔體，多晶矽薄膜蝕刻、介電質薄膜蝕刻、光阻去除灰化蝕刻腔體。其主要的功能為利用乾式蝕刻之非等向性特性製作特定形狀之圖樣。

(6.6)後段金屬層與金屬層間引洞蝕刻機：

BEOL8吋生產線蝕刻材料:MetalandOxidfilm。本設備為8吋群集式(clustertool)乾式蝕刻設備，具有多種類乾式蝕刻腔體，金屬薄膜蝕刻、介電質薄膜蝕刻、光阻去除灰化蝕刻腔體。其主要的功能為利用乾式蝕刻之非等向性特性製作特定形狀之圖樣。

(6.7)後段多功能蝕刻機：

本設備可提供金屬連線製程需求時，進行金屬引洞、連線結構及後續圖形化光阻去除等製程步驟。此設備具有三個製程腔體：8吋及6吋ICP蝕刻腔體、光阻去除腔體，製程腔體具有多種製程氣體(Cl2、HBr、BCl3、SF6、C4F8、CF4、O2、Ar、N2…)，整合於先進之半導體研發線，足以應對各種金屬與非金屬製程之奈米蝕刻功能。

(6.8)均覆性金屬薄膜沉積系統：

利用具自解離金屬電漿功能的腔體，可提供國內外小尺寸金屬導線研究。本設備可產生游離金屬原子並施加適當偏壓，增加金屬薄膜的填洞能力，適用於小尺寸的金屬導線填洞。

(6.9)前段清洗蝕刻系統：

提供8吋前段製程機台於製程前的晶圓潔淨度需求。本設備目前設置有爐管前清洗區、光阻區共5槽。爐管前清洗區針對8吋前段製程需求而設置如:閘極氧化層成長前清洗、nativeoxide、particleremoval和Si-Ge製程晶圓清洗。光阻區針對前段製程後之光阻剝除。

(6.10)介電質薄膜沉積系統：

提供小尺寸絕緣溝槽及金屬層絕緣需求。本設備目前設置有高密度電漿(HDPCVD)腔體和電漿增強型(PECVD)腔體。高密度電漿(HDPCVD)腔體可提供小尺寸無孔洞絕緣溝槽，針對奈米級元件進行淺溝槽隔離，提升元件電性效能。而電漿增強型(PECVD)腔體可提供元件金屬層之絕緣需求。

檢測分析服務

本實驗室提供高品質的檢測分析服務、人才培育，以及進行前瞻性檢測技術與方法之研發。除了各主要儀器設備的單機服務功能之外，也提供整合式分析服務及客製化試片製備服務，提供完整而快速的分析結果。目前擁有的技術服務領域可細分為三大類，分別為：

(1)表面化學分析技術:包括二次離子質譜儀、歐傑電子顯微鏡與X光光電子能譜儀

(2)掃描分析技術:包括原子力顯微鏡、掃描電容顯微鏡、掃描電流顯微鏡與掃描式電子顯微鏡

(3)繞射分析技術:包括高解析的穿透式電子顯微鏡與X光繞射儀。

此外，為了加強實驗室運作的品質與效能、強調實驗室的專業性並提升測試結果的公信力，奈米量測實驗室通過全國認證基金會(TAF)評鑑，取得ISO17025:2005測試實驗室之八項量測技術認證:包括AFM階高量測、AFM線距量測、TEM線距量測、SEM線距量測、SEM表面影像觀測、SIMS硼元素縱深分析、X光繞射儀之相鑑定與X光光電子能譜儀表面定性分析等，並於2008年1月3日完成國際實驗室認證聯盟相互承認協議(ILACMRA)的合約簽署，代表實驗室的檢測能力已達到國際水準，與全球67個國家81認證機構之認可實驗室具有技術同等性。

除檢測技術等服務外，研發重點亦包括材料介面微觀結構分析，材料系統包含半導體材料、金屬及陶瓷材料介面微觀分析。目前已建立技術有：

(1)利用穿透式電子顯微鏡(TransmissionElectronMicroscope,TEM)之繞射圖譜及材料晶體結構立體投影圖兩種方法，判斷材料晶體結構及生成物與基材方位關係。

(2)介面高解析影像（HighResolutionTransmissionElectronMicroscope,HRTEM）分析。

(3)介面微觀TEM及掃描式電子顯微鏡(ScanningElectronMicroscope,SEM)試片製備。

(4)介面生成物之化學元素成份分析，利用X光能譜分析儀(EnergyDispersiveSpectrometer,EDS)或電子能量損失分析儀（ElectronEnergyLossSpectroscopy,EELS）。特別是在發展高空間解析掃描式能譜儀分析技術，可透過掃描式的奈米電子束，在原子級尺度下，針對局部微小區域，執行點、線及面的分析，探討晶體結構、化學鍵結、元素分析、原子鍵結關係與電子結構等特性與效能對奈米材料影響。

高頻技術服務

本實驗室擁有完整之高頻量測環境，我們以協助國內各界進行無線通訊所需高頻元件/積體電路之技術開發為己任，多年來努力建立高頻相關經驗及技術，期以世界一流等級的實驗環境，提供完善之委託測試與技術服務，以有效支援國內學界及業界之高頻相關研究。其重要使命包括：

(1)提供國內學界與業界精確而有效率的高頻測試服務

(2)和學界與業界合作進行高頻元件與電路的先進研發工作

(3)研發並強化高頻元件與電路之測試、設計及模型驗證技術

(4)提供高頻技術相關先進訓練課程

目前已建立高達220GHz之各式量測平台，並擬於2014年將頻率範圍進一步推升至500GHz：

(1)220GHzS參數量測平台

(2)220GHz高頻電路量測平台

(3)90GHz功率參數量測平台

(4)90GHz雜訊參數量測平台

(5)高壓功率元件量測平台