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作者:馬寧元、李新中鋼鐵材料的表面改質技術

作者:沈威志、郭靜男、鄭中緯飛秒雷射之透明材料內部改質應用

所謂超快雷射是指其脈衝寬度達到皮秒甚至飛秒的等級，一般當雷射功率密度大於1013 W/cm2，此時材料對能量吸收與雷射脈衝功率密度的n次方呈非線性關係（n=1、2、3…分別表示單光子、雙光子、三光子吸收）。本文首先介紹超快雷射非線性吸收現象，並透過電子晶格雙溫模型解釋分析在飛秒尺度下，超快雷射於透明介電材料內部之雷射退火改質特性，文章後段則主要介紹南分院雷射中心，發展飛秒雷射透明材料內部改質製程技術，並將其與台灣光電產業應用做結合，包含：Stealth Dicing、生醫材料內部3D結構製作、內部光柵、LCD亮點修補…等，以提高台灣產業的製程技術與競爭力。

作者:徐瑞美、何柏慶、黃菘宏大氣壓電漿技術及於光電薄膜產業之應用

綠色建材近年來在節能減碳以及環境保護受到重視的趨勢帶動下，其技術與市場規模均有顯著進展，而大氣壓電漿可在大氣環境下操作，無需昂貴真空設備成本，可減少大量能源消耗，並適用於金屬氧化物材料鍍膜，表面自清潔、殺菌、防汙等各項應用，因此非常適合應用於綠色建材鍍膜的製程，本文介紹大氣壓電漿於綠色建材包括鍍膜與表面處理的各種應用，並針對大氣壓電漿使用於節能鍍膜的優勢作分析比較，並簡介目前工研院機械所發展之各項大氣壓電漿節能鍍膜技術，針對目前技術發展現況與未來展望逐一說明。

作者:麥朝創、賀陳弘、鄭志平應用奈米碳管於精修放電加工之研究

放電加工已廣泛地應用於加工硬金屬材料，然而，經由放電加工後的表面常有一些缺陷如重鑄層及微裂縫。過去的研究顯示，放電加工中添加導電粉末可以產生放電分散的效果，得到較佳的表面粗糙度及提升修細加工的效率。但以矽、鋁或鉻等粉末添加進行加工時，因比重高，流動性差易沉澱，不易均勻分散至加工液中，造成加工效果有時不如預期。奈米碳管具備比重輕、圓柱狀及奈米尺寸等性質，流動性佳，容易漂浮於加工液中。

本文於混合的介電液中添加界面活性劑，以進一步提升奈米碳管在加工液中分散性。當放電加工液中添加奈米碳管重量濃度為0.4 g/l時，精加工後表面粗度可以達到Ra 0.09 μm，而加工時間僅需1.2小時，同時加工表面的微裂縫及缺陷也大幅減少。採用的修細放電參數為電極接負極性、電流1 A、脈衝時間2 μs、開路電壓280 V、極間電壓70 V。相較於傳統放電加工，本技術在加工表面粗度上改善了70 %，而在加工時間上也縮短了66 %。未來，可以期待奈米碳管將應用於在許多放電加工製程上。

作者:葉羿辰透明導電膜製程設備之整合電控技術

由於LPCVD沉積的ZnO透明導電薄膜成倒金字塔狀，其形成的薄膜表面，不利後續元件製程的製作（影響界面覆蓋性與緻密度），如矽薄膜太陽電池高轉換效率的製作。因此乃於原LPCVD製程腔體旁建立（加裝/新增）一個具有離子電漿源的Loadlock腔體，除了可增加產能（Throughput）外，並可於接近大氣壓力（Atmospheric-pressure）即常壓下進行電漿表面改質（Plasma for Surface Modification）處理，希望能將LPCVD所沉積出來的ZnO薄膜，再次施以電漿作ZnO薄膜鈍化（Passivation）處理，使其表面較為圓滑平緩而利於元件的品質，故本文技術乃將兩個製程設備之整合電控技術作簡單介紹。

作者:黃建融、李鈞函雷射加工與改質於軟性顯示器之應用

本文敍述利用雷射改質與雷射圖案化製程，快速結晶改質氧化鋅透明導電膜及加工銀電極，大幅提升其光電特性，並以軟性液晶顯示器作為雷射加工之應用，有效蝕刻出特定電極圖案並無損傷元件。

作者:林冠宇、張家豪、李侃峰、胡家睿電漿製程設備之電控系統技術

目前材料表面改質或清潔技術多為濕式化學或真空製程，在環保及設備成本上為其主要議題；工研院以自有常壓電漿處理模組專利及製程自動化能力，結合疏水藥劑建構保護玻璃抗污技術，主要導入市場為材料表面改質、清潔及鍍膜產業應用，其設備預期可減少1/3以上之藥劑使用，對環境更加友善。

作者:丁嘉仁、翁志強、劉俊葳碳化矽晶圓複合加工技術

碳化矽雖具有優異材料物理特性，目前為繼矽晶圓材料之後，被注目看好之替代材料。但其材料堅硬（達莫氏硬度9.25~9.5）加工耗時成為產能上之瓶頸，導致成本居高不下。本研究以大氣電漿改質軟化輔助拋光之技術，結合化學機械拋光製程，整合開發創新碳化矽晶圓複合拋光技術，達到加速4吋碳化矽晶圓拋光製程之移除效率，並提升基板之表面拋光品質。

作者:林哲蔚、林冠宇、劉志宏、周大鑫常壓電漿疏水抗污技術

觸控面板已廣泛運用於各產業，在其整合製程及觸控面板關鍵零組套件中，除感測元件外，保護玻璃（cover-glass）亦為相當重要的組件，也考量其應用面需具備疏水、抗污及耐磨耗之功能特性。目前材料表面改質或清潔技術多為濕式化學或真空製程，在環保及設備成本多限制了產業應用；工研院機械所以自有常壓電漿處理模組專利及關鍵製程自動化能力，結合疏水藥劑建構保護玻璃抗污量產技術；其主要導入市場為材料表面改質、清潔與鍍膜產業應用，所建構之設備將可減少30%以上之藥劑使用，對環境更加友善。

作者:周府隆、張芯語、黃建融、林于中非線性雷射改質高深寬比玻璃成孔技術

因 IC 發展需求，玻璃成孔（Through Glass Via, TGV）技術將展現更多優勢。在 TGV 製程中，玻璃經由雷射多光子改質，可提高蝕刻效率且形成超高深寬比之玻璃成孔。本文將探討以非線性改質進行選擇性蝕刻之玻璃成孔技術。

作者:吳秉翰、李益志、徐尚聿、李姿儀極短脈衝雷射壓縮技術與其化合物半導體應用研究

隨著工業雷射應用之多元化，脈衝雷射需求日趨強烈，但礙於現有技術與材料限制，目前雷射脈衝寬度多落於皮秒或次皮秒等級，本文目標為將工業雷射之頻譜做進一步展寬達飛秒等級之極短脈衝，並應用於現今全球積極搶進的第三代化合物半導體市場，如晶柱切割、晶錠表面 / 內部改質、焊接及封裝等之精微加工。將脈衝壓縮至飛秒等級之脈衝雷射，於加工應用上使材料於超短脈衝之照射下有別於長脈衝雷射，具非線性光學之吸收特性，可於表面及透明材料內部進行至微米或奈米尺度之超精密加工，對於化合物半導體製程在加工時程及品質上可大幅提升。

作者:王俊智、陳峻明、黃建融、林于中、陳易呈碳化矽（SiC）之雷射切片技術

碳化矽具高能隙值、高硬度、高熱傳導性及耐高溫等特性，在高溫、高壓、高頻等條件下均有優異的性能表現，已被廣泛應用於能源、電力、電子及汽車等領域。碳化矽極高之硬度為目前碳化矽基板的製造瓶頸，業者採用鑽石線切割不僅材料損失大（350 μm 的基板約損失 260 μm）且切割速度緩慢（6 吋約 144 mins/ 片），使得基板製造為當前碳化矽功率模組產品中，占比最大的成本來源（約 50%）。本文將介紹碳化矽晶錠分切成晶圓之雷射切片技術，闡述雷射改質碳化矽機制並開發低料損及高品質之碳化矽雷射切片生產系統，為碳化矽基板之取得提供一高效、高速及低成本之解決方案，期待能提供全球業者獲得碳化矽基板之先進技術。

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