2020年，對所有人來說都是充滿挑戰和艱困的一年，新冠病毒的爆發及在全球迅速傳播，無疑為人類帶來了災難性的影響，對人類生命和公共衛生、醫療系統、交通、經濟，甚至我們的日常生活模式帶來很大的威脅及挑戰。截至目前為止，我們對新冠病毒還沒有經過驗證的有效解決方案，不管是藥物或是疫苗，仍未有百分百的把握可以對抗病毒，但人類社會的運作也不能停擺太久。因此，專家預測感測器產業將在這場與病毒的鬥爭中發揮重要作用，也讓「醫療保健/環境感測器帶來更美好的（真實）生活」成為2020 SEMICON Taiwan《微機電暨感測器論壇》（MEMS＆Sensors）的主題論。主辦單位SEMI國際半導體產業協會及微電機及感測器產業聯盟就此主題邀請到在這個領域領先公司的專家分享他們對系統和應用、先進感測器設備（環境監測感測器、超聲診斷儀、光譜儀等）、生命科學的製造和材料以及市場趨勢的看法；包括美商奇異電子(GE Research)、意法半導體 (STMicroelectronics)、MGI Tech、Illumina Inc.、台灣晶技、神光晶片、日月光半導體、科林研發（Lam Research）、EV Group、Bosch Sensortec、住程科技及Yole Développement等。

《微機電暨感測器論壇》(MEMS & Sensors Forum)實體課程與會貴賓合照，左起意法半導體亞太區副總裁暨台灣區總經理 Giuseppe Izzo、台積電處長段孝勤、台灣晶技研發三處(感測器研發處)副處長林立青、日月光半導體光電微機電工程經理蔡育軒、同欣電子總經理呂紹萍、神光晶片創辦人柯正浩；攝影：李淑蓮

由於疫情影響，很多國外講者未能親臨台灣，因此論壇採實體加線上方式進行。國外講者除了克服時差在線上作出簡報外，也同時進行了線上Q & A單元，與現場論壇學員即時互動。

 
由於疫情影響，今年SEMICON 2020論壇均採實體（左）加線上（右）方式進行。；攝影：李淑蓮

三大主軸：遠距及環境監測、3D立體監測、生化診斷

這次《微機電暨感測器論壇》可以歸納為三大主軸，包括遠距及環境監測、3D立體監測、生化診斷。

其中針對「遠距及環境監測」的部分占最大宗，分別由GE Research首席科學家Radislav A. Potyrailo博士以「Gas Sensing Solutions for Contemporary World」、意法半導體系統及應用特別項目資深業務發展總監Paolo Gonella Pacchiotti以「The Coronavirus Outbreak Could Foster the Fast Deployment of Telemedicine and Point-Of-Care」、台灣晶技研發三處(感測器研發處)副處長林立青以「Sensor and Quarantine Care」、神光晶片創辦人柯正浩以「SpectroChip – Spectral Edge Sensing to Edge AI for Smart Medicine and Smart Life」、日月光半導體光電微機電工程經理蔡育軒以「For a Better Life: Sensor Packing Solution」、科林研發（Lam Research）CSBG策略行銷行政總監David Haynes以「Bridging the Gap between 200mm and 300mm MEMS and Sensor Production」、以及Yole Développement資深技術及市場分析暨業務發展Jérôme Mouly以「Bridging Medical Challenges and Sensor Adoption to Accelerate Healthcare Transformation」為題，發表演說。

就「3D立體監測」的部分，則是由Bosch Sensortec資品經理Thomas Block以「Accurate Indoor Localization Can Save Thousands of Lives – Enabled by Pressure Sensing Solution」、及EV Group企業技術發展暨IP總監Markus Wimplinger以「SmartNIL™ Nanoimprint Lithography – Next Generation Bio Sensing: From Optics To Diagnostics」為題發表專業見解。

最後，在「生化診斷」的部分，由MGI Tech工程部副總裁Paul M. Lundquist以「Sensor Needs for Omics-For-All-Applications」、Illumina Inc.市場部平台資深產品經理Violet Chu以「Transforming The Future of Genomics, Together」、及住程科技蝕刻產品管理副總裁Dave Thomas以「MEMS & Sensors for Bio-Medical Applications – A Plasma Etching Perspective」為題深入剖析。

新冠病毒提升了遠距及環境監測需求　便攜及多功能為感測器開發重點

意法半導體Paolo Gonella Pacchiotti指出，新冠病毒的大流行正在改變醫療保健的傳統模式，因為除了要進行病毒檢測外，還需要對大量患者進行遠程監控。作為技術供應商，意法半導體開發了一個完整的通用平台，提供給合作夥伴來針對以上兩種需求進行個性化和應用程序定制；其實時PCR平台以達成現場照護（Point-of-Care）為目標，針對便攜式、定量，以及易於使用的應用領域發展解決方案。

台灣晶技林立青也認為在新冠病毒肆虐下，遠程隔離監控是重中之重。他表示在新冠病毒影響下，隔離生活已成為社會的日常，然而，許多隔離檢疫和監測工作仍然充滿挑戰，特別是許多工作仍然需要人類進入隔離區操作。例如，體溫測量或服用藥物劑量是仍然需要人類進入隔離區的兩項工作，這對醫務人員及其家人來說是存在風險的，林立青指出遠程監控隔離方法將是實現完整隔離的最佳解決方案，他介紹了應用於穿戴裝置上的特殊感測器，及這些穿戴設備如何解決隔離期的護理和監控難題。

日月光半導體蔡育軒、科林研發David Haynes和神光晶片柯正浩則是以半導體製造的角度出發，來提升用於病毒檢測的MEMS設備的靈敏度及便攜性。蔡育軒表示日月光著眼於如何為這些MEMS設備開發及提供相應的封裝方案；而柯正浩則指出當前用於智慧性醫療服務的光譜儀太大太寬不便攜帶，而神光的微光譜晶片(SpectroChip) 技術徹底革新了光譜感應技術，讓光譜儀可以變得輕薄。

另一方面，GE Research的Radislav A. Potyrailo則是針對感測器的多功能著眼，他指出在現今地球上空氣監測的需求相當多元化，包括來自呼吸的病毒、戶外空氣污染、工業安全及居家安全檢測……等等，這些需求已將現存的檢測觀念推到極致。為此，Radislav A. Potyrailo認為在不違反物理和電子法則的情況下，我們需要開發新的分析概念和儀器；他同時提出了新感測器的設計標準：該標准允許單個感測器具有較高的穩定性和多種氣體檢測功能（multi-gas sensors）。

 
GE Research首席科學家Radislav A. Potyrailo博士因遠在美國，故採線上簡報及線上QA方式與論壇學員互動。
攝影：李淑蓮

先進感測器技術讓生化診斷更廉價普及

MGI Tech的Paul M. Lundquist指出，大多數的商業DNA測序技術都是採用光學感測器的，在過去30年中，測序領域的技術也一直因感測器性能的提升而有所進步。與此同時，測序成本也不斷下降，使得一般人獲得基因組診斷和保健服務的機會也增加了，而感測器技術則是市場驅動因素之一。Paul M. Lundquist這次討論了矽基(Si-based)的感測器在下一代測序儀器中的作用，並討論各種類型感測器的特定應用；他認為技術進步可以讓新的遺傳診斷和服務變得實用且一般人都負擔得起。

Violet Chu則是介紹了Illumina如何建立下一代測序（NGS）作為未來發現研究和常規基因組測試的標準（iSeq™100測序系統）。她指出基因組測序技術十分重要，從監測SARS-CoV-2的擴散到瞭解單個腫瘤的分子基礎，均關係到人類健康。

3D感測提供更精準定位 讓救援更精準迅速

在緊急救援的時候（如瓦斯或毒氣外洩），3D感測可以提供更精準的定位，以便迅速救援。Bosch Sensortec的Thomas Block指出現在許多智慧型裝置（如手錶、手機）都有導航定位功能，而這些建基於MEMS技術的導航定位功能已從戶外延伸到室內、從2D延伸到3D；這主要指的是建築物內的垂直位置（FCC聯邦通信委員會的e911指令）。將垂直特定位置添加到現有水平信息中，可使接收到訊息的人確定觸發緊急呼叫的智慧型手機用戶的樓層。據FCC估計，僅在美國，額外的垂直信息就有可能每年挽救多達10,000條生命。

而EV Group的Markus Wimplinger則是介紹了加速3D感測的技術發展。他指出儘管慣性感測器等傳統MEMS應用已經很成熟，並已在智慧型電話等中被廣泛採用，但光學和診斷學等下一波應用卻代表了新興的機會。近年來，通過利用奈米壓印微影（Nanoimprint Lithography , NIL）的製造技術，以低成本、高精度地製造各種3D特徵的方法，加速了這些技術領域的發展。Markus Wimplinger回顧了SmartNILTM奈米壓印技術如何用於製造像是衍射光學器件、小型光譜儀和微流控晶片之類的設備，重點介紹了壓印技術能夠成功實施的一些關鍵性能要求、及SmartNILTM壓印技術的大批量製造設備平台-Hercules 300mm。

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