MEMS引領產業再創新局 「智慧生活」推動科技創新升級 專訪中華民國微系統暨奈米協會理事長李世光

MEMS(Micro-electromechanical System，MEMS)是目前科技界公認最具發展潛力及前瞻的研究領域。而MEMS的發展由來，可以追溯到1960年代利用半導體製程製造機械結構於矽晶片上之概念提出後，陸續引發相關的研究與發展。多年以來，MEMS曾一再被市場所關注，然而卻遲遲不見該產業蓬勃發展。中華民國微系統暨奈米協會理事長李世光指出，MEMS市場之所以無法開拓的癥結在於早期國際大廠掌握了專利技術；而MEMS在生物晶片的限制則是醫療體系尚未發展出一完整之對應系統與模式，使得MEMS這塊市場似乎蟄伏多年而未有成果。而今MEMS再次地被市場所矚目，消費性電子儼然成為驅動這波產業崛起的新動能。觀察這波消費性電子所帶動的龐大商機，李世光認為「虛實並存」、「智慧生活」是促動產業發展與科技進步的原動力…

蟄伏已久的MEMS市場

事實上，MEMS的開發早在數十年前就開始了，約莫13年前，當時全球就有多達62家的MEMS Foundry出現，但是礙於系統廠沒有釋出其技術(ex：胎壓計之技術未下放至Foundry；HP的ink printer技術沒有釋出)，導致MEMS的應用受限而無法衝出量能。所以當時MEMS風潮雖來勢洶洶，但最終卻以雷聲大雨點小的結局收場。

接下來的一波MEMS熱潮，發生在6_7年前，當時MEMS在生物晶片上的應用，更是掀起一股旋風，那時業者很看好這塊市場，然而產業自6_7年前起步至今，卻也未見市場有所起色。李世光指出，MEMS產業會面臨這樣的困境，主要來自以下幾個原因：首先是來自國際IDM大廠的強烈競爭，由於專利技術仍為大公司所掌握，台灣公司無法量產；也因為無法量產，導致價格點一直無法有所突破；此外，雖然學術界在此領域上持續耕耘，但卻與業界缺乏有效銜接。

還有，我們發現MEMS在生物晶片的應用上，其商業模式/醫療系統並未發展出完整的系統與模型，因此新的技術與應用似乎只能停留在實驗階段，而市場端遲遲不見實際產出之商品。這也是為什麼這麼多年來，生物晶片市場有一定比例的成長，但當初被MEMS業界大為看好的應用端，卻在此陷入一個停滯不前的泥沼。

消費性電子 驅動產業新榮景

然而，經過多年的蟄伏，在許多消費性電子的驅動下，業界似乎又燃起對MEMS的無限期望。MEMS在消費性電子上廣泛被應用，舉凡車用電子、遊戲機(ex: Wii)、醫療保健、數位相機、麥克風…等都大量採用MEMS技術開發之加速器和陀螺儀。這波風潮，引發產業一股強大動能，無疑地將再次牽動這沉寂已久的產業結構。

虛實並存　創造產業發展新契機

目前最被看好的MEMS元件即是加速度計，加速度計是一種運動感測器，凡是物體因墜落、傾斜、移動、撞擊或振動所產生劇烈或微小變化，都能夠透過它被偵測出來，並轉化為各種應用。近年當紅的Wii遊戲機即是透過加速度計偵測出遊戲者手部的動作，再轉換為對應的遊戲操控。而更新一代的Wii搖桿，感應將更為精確，可偵測出更為精細的手部動作，因此對於MEMS的需求與應用也更加提升。

新一代遊戲機的特點，在強調「虛實並存」、「人機互動」的功能，也因此大大驅動了MEMS的應用。李世光進一步說到，現今網路世界中許多的虛擬遊戲，因為具備著「虛實並存」的特性，很有可能發展出驅動產業蓬勃發展的殺手級應用。

雖然台灣在MEMS發展深具潛力，但是礙於系統面的知識技能不足，以及對於未來發展趨勢的掌握度不夠，所以在MEMS的發展上受限。然而，在全球消費性電子的帶動下，世界各國對加速器、陀螺儀、麥克風的需求湧現，我們看到代工的需求出現，所以台灣IC Foundry無不嚴正以待，紛紛投入這個曾被遺忘的MEMS戰場。

智慧生活　推動科技創新升級

李世光指出「滿足目前以及未來人類需求」是未來科技發展的主要方向，也就是說人類對智慧生活的需求是引領技術提升的驅動力。許多先進國家已將「以人為本」視為未來科技產業發展的最高準則。在過去，來自於技術升級的推力已趨緩，反之，市場對智慧生活的需求引力，才能不斷地促使技術更新與升級！經濟部和國科會近年來推動諸多「以人為本」的科技專案或整合型計畫，就是規劃以智慧生活科技為中心，驅動協同創新，形成一個永續循環且生生不息的創新價值迴路。而這樣的概念也呼應了歐盟的Living lab思維。MEMS的再次崛起，就是受到人類對消費性電子的需求牽引，而這也是人類對「智慧生活」的期許與實踐。

善用Team work 創造集體最大效益

李世光在產-IBM、官-國科會、學-台大、研-工研院，各種單位都有所歷練，專精光電、微機電系統、奈米及生物晶片等研發，在國內外期刊發表論文累積逾百篇，擁有中華民國專利73項，美國專利42項，研究成果豐碩。一般人一定很好奇他如何運用有限的時間，創造出這麼多卓越的成果？李世光大方地分享他運用的策略，即「1+1>2的團隊的力量」，透過建立團隊合作的文化，將資源作有彈性的分配與運用，才能以有限的資源創造出最大的價值。

李世光回憶到，在IBM Almaden研究中心任職時，研究中心的座右銘「Be vital to IBM」， 「Be famous for its science and technology」這個理念深深地影響著他日後許多的研究與計畫，因此他以「經世致用」為中心指導原則，鼓勵學生、勉勵團隊為國家社會做貢獻。

採訪整理：SEMI Taiwan編輯 羅凱琳、高偉玲