奈米定位與我有何關係？

工欲善其事，必先利其器

產品想達到nm定位精度，就要先砸大錢搞定測量設備

今天PI在LinkedIn貼文介紹自家奈米量測實驗室，非常震撼的軍火展示。

https://www.pi-usa.us/en/tech-blog/metrology-equipment-for-nanopositioning-at-pi/

光在德國總部就有15個實驗室

24小時恆溫+/-0.25K

環境隔震最佳達到VC-I

唯有如此，才能精確定量sub-nm的訊號

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你可能會問「這麼厚工幹嘛？」

的確，一般工廠自動化設備（如PCB檢測），準確到0.1um就很厲害了。

但對從事先進半導體製程與基礎科學研究的人而言，sub-nm定位設備是他們每天的吃飯工具。

比如原子力顯微鏡AFM、半導體測試nano-probing，掃描式電子束檢測SEM等，都是「失之奈米、差之千里」。

此時，有一套精準可靠的定位系統，就變得至關重要，甚至直接關係到你我的健康。

想想看，如果沒有一套精密的X-ray diffraction 設備，要如何確定COVID病毒蛋白質結構？

實驗結果可能誤差極大，充滿雜訊，疫苗也永遠研發不出來。全球數十億的人，將繼續遭受巨大的痛苦。

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台灣有能力自製這些精密設備嗎？

筆者的大學指導教授，曾參與建設新竹同步輻射中心。

在一次偶然的機會，他曾語重心長地談到台灣不夠重視自主精密儀器研發的問題，大意如下：

「大家一窩蜂地做最熱門的研究，花大錢採購設備，發表文章在頂尖期刊。

但到頭來，家裡的工具都不是自己的。不是歐洲的、就是美國的、日本的。

少了任何一項，你就做不出東西。而且儀器的功能有極限，你能做的事都侷限在這個框內。」

所以教授特別強調自己設計、架設、操作實驗器材的能力。

該實驗室，也訓練出許多從事精密儀器相關行業的人才。

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未來怎麼走？

自造精密設備這條路，荊棘滿佈。除了要砸大錢投資人才、設備，還要想辦法突破先進國家的專利佈局與技術封鎖。

筆者認為目前最大的關卡，在於sensor、transducer等關鍵零件，都大量依賴進口。尤其高精度encoder，不外乎來自德、英、日這三國。

其實以台灣半導體製程的能力，應該很適合研究這類MEMS微機電相關的元件。但筆者已離開MEMS領域許久，因此沒有繼續追蹤相關進展。

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精密儀器100%自造，只是一個大方向，而非必然的目標。

在全球精細分工的時代，也幾乎不可能完全自製所有零件。

加強系統整合，用turn-key solution提高附加價值，才是現階段比較合理的目標。

再用賣系統的毛利，補足基礎元件研發的缺口。

元件性能與性價比提升後，自然提升整體系統價值，進而增高毛利。如此就有更多餘裕投入基礎研究。

如此才是一個正向的向上循環。

要 race to top，而非 race to bottom，才可能提升產業的競爭力。

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希望所有台灣科技人，不論你身在什麼位置，管理、業務、研發或製造，共勉之。