4.3 規劃重點
1. 電子束微影技術。
2. 光學與電子束微影之匹配技術。
3. 奈米轉印微影技術。
4. 浸泡微影技術 ( Immersion Lithography )。
5. 光學干涉微影術之研究。
6. 衰減相位偏移膜材質的開發與量測。
7. 微影解析度加強技術之模擬。
II 奈米結構與元件
1. 前言
奈米結構與元件將是電子元件的明日之星。由於尺寸縮小所帶來的量子現象及新的物理性質，
使得人類有可能發展出更新更好的電子元件，並帶來新的應用。奈米結構的應用除電子外尚遍及化 學，材料，機械，生物等等。我國的電子及半導體工業有堅實的基礎，因此發展奈米結構及元件在 電子上的應用將有事半功倍之效。
除了半導體電子元件應用之外，把個別的分子當作電子開關的研究使始於 1974。當時 Aviram 與 Ratner 提出了分子整流器的理論。至 1990 年代，由於製程技術的發展，使得更多的研究者投入分子 電子的領域。分子電子可以應用在許多的地方，如邏輯電路，記憶體等等，其最大的優勢就是分子 本身就是奈米等級的結構，不需要額外的加工，而且彼此大小特性一致，這有利於高密度電路的設 計。而一般半導體元件則需昂貴的製程才可達到微小化。由於分子的微小架構，其元件必須利用量 子效應來操作，這是與一般元件不同的地方。因此研究如何有效利用此一效應及研發新型電路架構 是一重點。雖然分子的奈米尺寸有助於高密度的設計，但如何將分子緊密的排列在一起卻是極大的 挑戰。關於分子電子元件的製造，目前有物理及化學的合成。其中化學合成法中的自我組裝 (self-assembly)相當受到重視，對奈米製程技術有很大的影響。
2. 國內外發展
奈米結構是目前全世界最矚目的研究焦點。美國推動的 NNI (National Nanotechnology Initiative) 計劃，耗資無數，所投入的研究人力資源不計其數。日本也是如此。此外加拿大，歐洲各國以及中 國大陸均投入大量的資金及人力從事這方面研究。而這些研究當中，又以電子領域最為矚目而且進 展最快。以奈米結構所製作的新一代電子元件將指日可待。
國內在奈米科技方面的起步較晚，但近年來在政府及國科會的推動下已急起直追。各主要大學 及研究機構莫不争相成立奈米中心進行奈米相關的研究。工研院已在 2002 初成立奈米中心。交大 也成立了奈米中心推動大型奈米計劃。
3. 規劃重點
在奈米結構及元件方面我們將推動下列幾個重點：
1) 奈米製程 其中包括：
a) Self-assembled 量子點成長及選擇性長 b) AFM 的 microfabrication 技術
2) 奈米結構及元件分析 包括：
a) AFM 及 STM 的結構分析 b) 同步輻射 X-ray 的分析 c) 低溫高磁的 transport 量測 d) 光學特性分析
e) micro-PL 量測 f) micro-電性分析等等 3) 奈米元件
包括：
a) 奈米碳管的製作及元件應用 b) 半導體量子點光電元件 c) 半導體量子結構的穿遂元件 d) Si/Ge 的量子結構及發光元件 e) 單電子電晶體的發展
f) photonic crystal 的開發與應用
g) 中，遠紅外線量子元件(如 Tera Hertz 雷射等) h) 量子元件的物性
4) 電子自旋元件 (Spintronics)
傳統的電子元件無法區分電子自旋的極性。在奈米結構中，電子自旋的極性有可能被區分 而形成有用的 Spintronic 元件。近年來 Spintronics 的研究方興未艾，研究的領域包括：
a) 磁性材料的 Spintronics，如 MRAM b) 非磁性半導體材料的 Spintronics c) Spin-dependent 穿遂效應
d) Spin-dependent confinement 效應 e) Spin-dependent scattering 效應 f) 在磁場下的 Spintronics
g) Spintronics 的理論分析 h) Spintronics 的實際應用 5) 分子電子
分子電子元件包含了邏輯元件與記憶體。HP 與 UCLA 展示出可以利用 分子來製作邏輯 閘。MITRE 的研究者也展示出如何利用分子的整流器製作 adder。耶魯大學 Mark reed 的研 究群發明了分子大小的記憶體。在製作方面，HP 宣稱已利用自我組裝的方法在 Si 表面製 作分子線。美國的 DARPA 計劃有分子電子分項，其中最終的目的就是要製造出高計算能 力的邏輯電路(1012gates/cm2)與高密度的記憶體(1015 bits/cm2)，這些元件相當微小且消耗很 小功率。最重要的是，它們不需要利用昂貴的製程設備來製造。提出研究計劃的單位包括 Notre Dame，California，Rice，Harvard，Vanderbilt，Colorado，UCLA 等大學，與 HP，
MITRE 等機構。範圍則包含了模擬，一般邏輯單元，記憶體，新型量子邏輯架構等元件的 設計，與自我組裝的製程方法。在國內方面則尚在萌芽階段。
研究的領域包括：
a)分子材料之研究
b)電子於分子內之傳輸機制 c)分子間之可靠連結
d)分子導線
e)自我組裝之機制與生產方法 f)分子邏輯元件之研究
g)分子於記憶體之應用 h)無接線式的邏輯架構