所謂「奈米」的相關研究其實本身就是一個跨領域的科技，不是單一的學門，尤其越深入研究越需要許多其他領域的整合，清華大學於2001年6月成立奈米科技中心，2003年9月併入國科會的微機電系統工程研究所，加入微機電（MEMS）技術的研究發展成為奈米與微系統科技中心；而奈米尺度的物質在應用上因為物性的改變，造成材料研究上的變化，所以該中心近期又與清大材料中心整合，8月份正名為「奈微與材料科技中心」。
由這樣的發展軌跡可以了解，奈米技術的研究除了在技術與知識上需要不同領域的整體觀之外，也需要在實務上具備高度的整合，所以清華大學在奈米領域的研究特別成立研究中心來執行，建立共同實驗室，研發設備共同採購，甚至透過中央大學、清華大學、交通大學、陽明大學組成的台灣聯合大學系統，四所大學的奈米科技中心共用實驗室，讓研發可以兼顧深度與廣度，強化台灣在奈米相關領域的技術發展。
資源整合與應用
目前清華大學奈微與材料科技中心有三個實驗室，具有相當豐富的研發設備，提供學生與教授進行各種先進的研發工作，該中心主任吳泰伯表示，過去學校經費不足，所以實驗室的研發設備多半較老舊，而且透過單一教授的實驗室，可以爭取到的經費有限，在從事高階的奈米研究時，容易受限於無法取得先進設備做的困境，這也是奈微與材料科技中心成立最主要的目的，透過資源的有效整合讓台灣的奈米科技研發能量可以趕上領先的地區或單位。
奈微與材料科技中心在整合了材料中心之後，將可以擁有更多資源，進行奈米材料的研究，目前中心的研發設備包括：奈米壓印系統（NIL System）、電子鎗真空蒸鍍系統（E-Gun System）、多探針奈米電性量測系統（Multi-Probe Nano-Electronics Measurement System）、原子層化學氣相沉積系統（ALCVD System）可供奈米級的研究開發計畫使用，在使用前中心還會透過訓練課程，讓要使用的學生與業界人士了解使用的方法與操作規則。另外，中心甚至還具備部分奈米生物研究設備，提供相關研究使用。
突破舊思維 發展新技術
吳泰伯特別指出，在這些價值不斐的設備中，原子層化學氣相沉積系統用於超薄Hf、Zr氧化物薄膜沉積＜10nm等的製造，原本一台設備的造價要數千萬，奈微與材料科技中心與國內廠商合作，購買零件自行組裝，只花費大約1/5的經費就完成該設備的建置，儘管有部分零件還是必須依賴國外廠商，但是這其實是目前台灣許多研究室的普遍做法，為了在有限的經費中進行高階研發，卻也暴露了台灣產業上弱勢的一環。
另外，奈微與材料科技中心最近也積極發展奈米微印技術，這是由於半導體製程在進入奈米等級以後，傳統的顯影技術由於光波長的關係，預計22奈米製程以下的半導體就無法再使用光罩顯影技術，因此利用蓋印章原理的奈米微印就成為技術開發重點之一，儘管其中還有不少技術問題待突破，吳泰伯說明，奈米微印技術是利用原子束微影蝕刻系統，將電路圖蝕刻在類似模具的材料上，再透過加熱壓印的方式印到晶圓上，只是目前在模具的材料、模具與晶圓表面的平坦度、壓印的力道及壓印的良率等技術，都有待進一步的發展。
目前市場上可量產最先進的半導體技術為65奈米，預計在明年就可以進展到45奈米，因此研究單位目前研究的重點都是這個尺度以下的製程，奈米微印技術主要發展25～10奈米的製程，不過這部份除了上述壓印技術本身的瓶頸之外，在30奈米以下的半導體物性的改變也產生許多挑戰，像是電子電性原理的改變、量子效應等，都是相當棘手的問題。
上下游全面性的發展才有價值
技術的發展除了製程本身之外，設備也是一個重要的關鍵，吳泰伯認為，要發展尖端的半導體技術，絕對需要相對等的設備配合，台灣半導體產業實力雄厚，但是卻始終缺乏儀器設備這部份的技術能力，長年必須仰賴國外廠商，這也是台灣無法在前瞻半導體技術與歐美日等先進國家一較長短的原因，只能夠在量產與降低成本能力上發揮，扮演最佳的市場追隨者角色，要改變這種現狀只有培養儀器設備產業的能力，讓製程技術與儀器設備產業一同發展、成長，才能讓台灣整體產業技術再向上提升。
另外，台灣的廠商也因為市場追隨者的角色，所以業界投入研發的資源多半也都在量產型的技術上，很少選擇最前瞻的技術為發展的重點，因此對於學術界多半都是以人才培育中心的態度來對待，在學界發展前瞻技術的同時也並未十分支持，而一般業界的待遇又比單純研究的學術界好很多，造成許多學生短視的觀念，部分優秀人才並不願意以研發為職志，這種由來已久的失衡現象，在台灣面臨產業轉型的當下，應該有調整與反省的必要。
| 《圖三 由中心主任吳泰伯博士所自行設計委託組裝的原子層化學氣相沉積系統》 |
|
結語
清華大學奈微與材料科技中心不是傳統的研究室，也不是產業的育成中心，其試圖在過去業界與學術界之間的模糊地帶扮演積極整合的角色，吳泰伯指出，就整體中心的技術研發水準與台灣奈米科技的發展來看，與國外相較儘管不是走在全球最頂尖的位置，但是也有部分技術的發展是領先的，奈米相關領域的研究在全球的歷史都不長，我們並未輸在起跑點，所以只要積極發展與投入的方向正確，在分出勝負之前都有很大的機會，產、官、學界也應該正視問題，並加以調整，讓台灣更能掌握「奈米」Convergence的力量。
（採訪整理：廖專崇；採訪攝影：籃貫銘）
相關作者
相關產業類別
相關網站單元