2022-05-05 12:28:56
日本第一半導體商唯一投資 中山大學獨創「超臨界流體技術」

【視傳媒記者吉雄世/高雄報導】國立中山大學物理系講座教授張鼎張獨創「超臨界流體低溫缺陷鈍化技術」,師生團隊成立奈盾科技(Naidun-tech)公司,有望助攻半導體新技術突破良率瓶頸,不僅獲得科技部價創計畫補助,更吸引日本第一大半導體設備商東京威力(TEL)與台灣友達(AUO)青睞,成為東京威力在台灣唯一投資的新創公司。
   什麼是超臨界流體?張鼎張指出,超臨界流體是一種物質狀態,一般固體吸熱變液體,液體加熱變氣體,氣體再加壓超過臨界溫度及臨界壓力,物質將兼具液體與氣體的特性,就是超臨界流體。超臨界流體有較好的滲透性和較強的溶解力,廣泛應用於萃取技術,將其作為萃取劑,將原料中某些成分析出,常見包括萃取咖啡因,製造保養品、營養補充品與清潔劑等。
   「但我們團隊則反其道而行,利用超臨界流體導入新物質。」張鼎張強調,在半導體尺寸微縮的趨勢下,長完膜、蝕刻後,可能會有很多缺陷,舊有技術無法提供好的解決方案,超臨界流體既像氣體又像液體,具高反應性、高滲透性、低表面張力等三大優勢,運用在電子元件上可有效消除缺陷,讓元件性能與可靠度大幅提升。
   張鼎張進一步解釋,好的3C產品有賴其電子元件性能與可靠度,然而元件產製過程會產生劣化效應,不同材料疊加界面處易產生懸鍵,即內部缺陷,如Micro LED側壁容易有很多缺陷,影響發光效率,若能妥善消除缺陷,就能讓效率提升。為了鈍化(消除)缺陷,常見手法是透過高溫活化,但元件加入金屬後,溫度最高僅能承受400度,傳統鈍化的高溫動輒800度,有材料使用上的侷限,也沒辦法做到深入的修復。
   張鼎張表示,「超臨界流體低溫缺陷鈍化技術很特別,一般高溫的製程我們只要200度到300度之間就可以搞定。」透過這項技術可修補半導體材料內的斷鍵,讓不好的元件回到正常特性,改善漏電及導通電流,滿足舊有製程無法滿足的需求,且對鰭式場效電晶體(FinFET)、LED、光電元件甚至對第三代半導體都有效。
   「至於成立公司,那是個意外!」張鼎張表示,原本「只是源自於科學探索的樂趣」,因為超臨界狀態的物理現象很特殊,充滿許多未知值得研究,我們在這個領域持續投入了15年的時間,在科學探索的過程中也挖掘出工程應用的潛力,目前測試很多公司提供的樣本都有效果,才看見技術產業化的曙光。「這是一個很好的契機,代表我們研究方向獲得認同。」
   張鼎張指出,除了技術有潛力外,另外一個關鍵是新創公司的經營團隊,經營者要有業界經驗,更能吸引大廠來投資。所以目前新創公司團隊由豐富經驗的成員來構成,其中也有他指導畢業多年的學生,這些畢業生不僅有多年業界經驗外,並且對實驗室自有技術產業化的有充分的熱情與認同感,張鼎張最後也表示學術研發成果成立新創公司獲得投資是一個好的開始,未來團隊還是要不斷努力把這新技術導入產業,讓這項技術發光發熱。

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