半導體新創「埃爾思」連獲SBIR補助及天使投資

2021/4/26

隨著半導體製程演進，電晶體密度一再提高，如何找到晶片中的失效位置以進行故障分析成為一大難題。目前常見的方式，是先用奈米探針量測（Nano Probing）系統進行電性分析找到大致的失效區域，再利用聚焦離子束系統（FIB）來製備樣品，最後將樣品送進穿透式電子顯微鏡來進行分析。FIB的材料移除分辨率極限大約是3到5奈米，然而為了減少離子束對樣品的破壞，會降低離子加速電壓而使得分辨率變差，受限於現行FIB的光源特性，這是難以克服的技術難關。

傳統FIB的光源是液態金屬離子源，其光源尺寸約為50奈米，曾任職於中研院物理所多年的張維哲博士，主要研究方向便是發展新世代的單原子離子光源，其光源尺寸僅有單顆原子大小（約0.3 奈米）。原子尺寸的離子光源具有最高亮度，是世界最尖端的帶電粒子束光源科技，能夠大幅改進FIB的材料移除分辨率。過去十多年中，有許多國際知名的設備商與中研院物理所尋求合作，期望共同開發單原子離子光源的新世代FIB系統。然而，科學研究成果距離商業化的成熟技術，仍有一大段的距離，設備廠經評估或先期合作測試後，合作計畫均未能持續進行以達成目標。有鑑於此，張維哲博士及其核心團隊於2019年6月創立埃爾思科技，並取得中央研究院關於單原子針技術的專利授權，由埃爾思科技完成單原子離子光源技術的前期商業化發展，以加速完成新世代FIB系統的開發。

埃爾思科技成立後，致力於提升離子光源的性能以符合商業化之需求，並發展相關專利技術，於此同時，也衍生出許多金屬針尖製造技術。埃爾思利用這些衍生技術，發展出奈米探針、微米探針、掃描穿隧顯微鏡（STM）探針等產品。Nano Probing系統，是目前先進半導體製程中進行電性量測的重要工具，需要使用奈米尺度的金屬針尖對樣品進行接觸式量測，大量應用於研發與故障分析，奈米探針是此設備的主要耗材。當製程進入10奈米以下，所需要使用的探針規格要求越來越高，埃爾思科技能提供業界最高規格之奈米探針（針尖曲率半徑小於3奈米），能勝任最先進半導體製程的故障分析需求。此外，微米探針用於探針台的各種電性量測應用，如Mini LED、Micro LED的晶片點測。埃爾思科技藉由獨家製針技術，為客戶提供各種不同規格的金屬探針，探針直徑、針尖曲率、針尖錐角等均可依據客戶需求進行調整，以滿足未來生產線上多樣化的點測需求。

綜合上述的核心技術與目標應用市場，埃爾思科技成功於2020年獲得高雄市政府SBIR計畫補助以進行探針量測系統相關之耗材開發，並於同年榮獲經濟部SBIR創業概念海選計畫明星組Stage1的肯定並於今年再次取得創新擇優Stage2計畫技術創新突破類補助個案（全國只取14件），啟動新世代離子光源商業化的開發與應用推廣並開始與國際FIB設備大廠共同合作開發新世代FIB系統，目前已有良好的進展，預期可於2024年推出搭載單原子離子光源的新世代FIB設備。由於團隊核心技術領先競爭對手且一路專注本業，今年初亦獲得誠研創新（股）公司的天使投資與商業協助，共同打造半導體產業的下一個明星級科技公司，也將是國內少數能將學術科研成果轉化商業應用的典範個案。