超越三星 工研院攜美國防部 打造下一代磁性記憶體技術

經濟部技術處SEMICON Taiwan科技專案成果主題館共展出33項創新技術。經濟部提供
經濟部技術處SEMICON Taiwan科技專案成果主題館共展出33項創新技術。經濟部提供

【民眾網編輯劉家瑜/綜合報導】

經濟部技術處SEMICON Taiwan科技專案成果主題館於今(14)日在「2022 SEMICON Taiwan」正式登場,共展出33項創新技術。當中最吸睛的是「新興磁性記憶體技術平台」 ,該平台致力打造國內唯一磁性記憶體驗證試量產平台與生態系,首獲美國國防部出資合作,開發下一代磁性記憶體技術,未來可以整合成先進製程嵌入式記憶體,在AI人工智慧、車用電子、高效能運算晶片等領域具有非常棒的前景與市場應用潛力。

工研院電光所所長張世杰指出,電光所從事MRAM技術已經15年,所以才可以做到世界領先。 MRAM有三個世代,現在量產的是第二個世代叫STT-MRAM,現在發表的是第三代的SOT-MRAM,兩者最大差別在於讀寫次數差非常多倍。早期在晶片裡記憶體都是用embedded Flash的,可是快閃記憶體在40奈米以下就不能微縮,因此MRAM變得非常熱門。

張世杰解釋,由於SOT-MRAM的電流不會穿過元件,不會破壞掉元件,但它的架構非常難,製造也非常複雜,目前已攜手台積電(2330)及多家國內大廠,完成世界最快的SOT-MRAM陣列晶片,達成0.4奈秒高速寫入、7兆次讀寫之高耐受度,效能領先韓國大廠三星20%。電光所做了非常久的研究,那才有辦法跟台積電來合作。至於台積電要多久才能量產,他預估可能要三、四年,但實際時間仍要看公司努力。

工研院開發第三代SOT-MRAM技術。
工研院開發第三代SOT-MRAM技術。

另外,工研院也開發以X光為基礎,穿透多層環繞閘極(Gate-all-around;GAA)結構,以原子級解析度監控關鍵尺寸,滿足量測前段製程奈米尺寸三維複雜結構需求,協助業者進行2奈米的製程量測,量測時間縮短60%,為全世界速度最快的2奈米量測機臺,近期將衍生新創公司奈視科技(NanoSeeX)成立,業界反應熱烈,募資將上看3億元。其中,量測儀器大廠致茂電子(2360)就投資奈視科技近9千萬元。

致茂總經理曾一士表示,「這個案子我們關注五、六年,隨著2奈米製程成熟,市場已經在那裡了,而它本身技術的深度、難度及跟上下游客戶合作的密切的程度,大概只有在科專支持下的工研院才做得出來,對我們來講當然是很難得的機會,但後面的資本投資金額仍然非常龐大,致茂還是要找一個適當的金額投資,希望能夠參與其中。」

工研院半導體2奈米GAA製程前段X光量測技術。
工研院半導體2奈米GAA製程前段X光量測技術。

經濟部技術處處長邱求慧表示,臺灣半導體產業是驅動全球經濟發展的引擎,2021年總產值4.1兆元,位居全球第二,經濟部攜手產業升級轉型布局多元應用,以各式創新技術開啟智慧生活願景。隨著AI人工智慧、5G與AIoT科技加速發展,半導體已廣泛應用到高階通訊、功率元件、光電應用等領域。故經濟部自2019至2022年積極投入逾200億元,長期支持產業研發創新技術,並鼓勵法人研發突破性技術,衍生新創公司以創造新興產業。

另外,工研院也研發的「充電樁與車載充電器用碳化矽功率模組」,採用碳化矽功率半導體元件(SiC MOSFET)取代傳統矽基功率半導體元件(Si IGBT),可實現高電壓低電流的800V快充,比400V系統減少一半的充電時間,該模組以最佳化設計與新封裝製程導入,投入快速充電應用1700V碳化矽功率模組開發,使熱阻值較國際大廠產品改善達20%以上,簡化系統散熱設計,降低製造成本,帶動國內電動車產業鏈的新機會。

經濟部技術處主題館也展出全球首創可以3D Live直播互動的「即時裸視3D服務系統」、可以真人3D Live直播互動,並直接用AI去背,讓影像即時變成3D,再與虛擬背景即時融合成像,整體運算約1秒完成,適合做為現場演唱會、廣告看板和遠距投影會議等用途。此系統為全球首例可直播、即時合成的裸視3D顯示技術,無須穿戴任何穿戴式裝置即可看見3D影像,且在各種型態的顯示器皆可呈現,目前已經跟許多業者合作,未來將與智慧移動、展演場合合作展現。

追蹤民眾網Line官方帳號

更多新聞報導:

全台首家數位手工具研發商 數泓科有望10月初上櫃

工研院創新減碳科技 助攻南臺灣產業淨零轉型