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作者:李韋辰、林毓庭、蔡雅惠、黃國唐半導體晶圓表面化學塗布均勻度檢測

現今半導體製程中，使半導體晶圓表面可以均勻地沉積至需求的膜厚對於後續的製程是相當重要的關鍵技術。當晶圓表面化學氣相沉積（CVD）不均勻使膜厚異常將導致表面電性測試(WAT)失敗，早期偵測出膜厚不均可降低材料的浪費與增進產品良率。最快速且最低成本的檢測方式為利用機器視覺技術的非接觸檢測系統，本文提出一種根據晶圓表面膜厚度受光折射產生的色差來偵測晶圓表面膜厚均勻度之方法。本技術首先使用正常晶圓上的膜厚顏色進行色彩空間轉換以得到標準的色彩資料，透過小區域的統計比較與計算加以辨識待測晶圓的膜厚均勻度並加以標示出異常的膜厚區域。實驗結果顯示本文提出的方法可以有效偵測出晶圓表面上膜厚不均之區域，且檢測時間合於CVD的處理時間極板因為操作在溫度較高的硫酸環境中，所以金屬板會遇到腐蝕的問題。透過雷射披覆碳膜於金屬雙極板上可提供抗腐蝕之保護。

作者:陳冠州、吳佩珊、李志中、林灣松、陳冠翰LED晶圓取放之模擬與應力分析技術

現今將LED晶圓取放於製程用晶圓盤的動作均是以人工方式進行，操作過程中容易因為人員的取放疏失而導致晶圓破片，並且耗時耗工。隨著製程技術的進步，且因應晶圓朝向大尺寸及薄化的需求，自動化LED晶圓上下料取放傳輸技術為必然之趨勢，可用來降低以人工方式取放晶圓發生破片的風險，並減少人工成本及提高產能等益處。本文針對取放傳輸系統中夾爪夾持晶圓時的應力進行模擬，分析夾爪機構中撓性元件的彈簧係數k值對應力的影響，對於夾持裝置的設計，提供更有效的設計依據。

作者:陳世昌、李侃峰半導體設備精密對位技術

半導體設備以晶圓疊對與光罩多重曝光製程需求，其晶片座標的重覆定位需要極為精密的對位技術。在晶圓接合製程中背面對位是應用暫存第一片晶圓影像來當作主對位程序的定位依據，當第二片晶圓進入對位區域後，由後端的影像處理使兩晶圓片的位置擬合達到精密對位要求。其機械粗對位小於±50 μm，再由光學細對位縮小至小於1 μm等級範圍內。

IC曝光製程當特徵尺寸進入次微米級，重複式的步進微影系統開始應用於超大型積體電路（very large scale integration, VLSI）與極大型積體電路（ultra large scale integration, ULSI）製程。步進微影過程每步進一次只暴露晶片的一小部分。以65奈米製程為例，步進微影製程粗對位落在±100奈米（nm）範圍內，繼由光學細對位縮小至3 nm以下範圍內。本文就晶圓接合機和曝光設備對位原理作介紹，探討精密對位技術之發展初況。

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:卓嘉弘雷射散射技術用於晶圓瑕疵檢測

本文主要透過雷射散射儀用於計算半導體晶圓的檢測方法及工具，在技術上雷射散射光的亮度會隨雷射光入射角度變化或雷射光波長變化及極化方向而被記錄為不同的特性圖譜，由這些散射圖譜可以獲得有關待測物的形狀和結構參數的資訊包括相關尺寸量測，而本文主要討論系統特性，像是最小可量測微粒尺寸、速度及量測表面粗糙度或其他缺陷等，相較於其他量測方法，此方法有更好的量測能力。

作者:張高德、林俊廷、陳鑾英晶圓級光學透鏡專利分析

影像感應器（CMOS image sensor, CIS）已成為日常生活中，不可缺少的一部份，從手機相機、網路攝影機、數位相機、行車記錄器到保全監控系統等。未來的物聯網（internet of things, IoT）及先進駕駛輔助系統（automotive advanced driver assistance systems, ADAS）更是扮演極為重要的角色。因應IoT及ADAS的發展來看，相機需要具備微型化、薄型化及低價化等特性，因此，晶圓級光學（wafer level optics, WLO）之技術也隨之孕育而生。本文將以專利分析的角度，來探討目前全球大廠晶圓級光學透鏡專利的發展，及未來技術策略佈局的趨勢。

作者:林東穎、鄭凱文碳化矽晶圓加工製程趨勢分析

各國對於淨零碳排、節能的需求，推動了化合物半導體的發展。其中碳化矽因其優異的電氣性能，高功率操作時熱損失低，有利於能源效率的提升。然而碳化矽因為長晶成本高昂，對於市場擴張性會受到侷限。業界朝向長晶的技術改良，如6吋切換至8吋晶錠的製作以及基板加工技術的改善來發展，本文介紹目前碳化矽於基板製作的趨勢，分析相關設備針對碳化矽特性在材料利用率、製程時間上的改良，以利碳化矽元件在成本的降低進一步擴大市場規模。

作者:黃仲宏晶圓機器人的市佔統計與發展趨勢

半導體生產線上，使用電腦控制的自動化已盛行多年。特別是在矽晶圓上做出半導體的前段製程中的自動搬送機與機器人，在製程的串接上發揮了很大的功用。從晶圓倉庫到生產線的搬運、將半成品晶圓從無塵室內的某一製程搬送到另一個製程、或是同樣一個製程內對某一裝置的裝卸載等，甚至是將完成的晶圓搬送到下一個晶圓檢驗製程的搬送作業，均由自動搬送機或機器人，以幾乎完全自動化的方式達成，在半導體製程設備中所使用的晶圓機器人（Wafer Robot），於晶圓片的移載及傳送，具有相當的重要性，機器人在半導體設備裡是個「重要的配角」。在上述的認知和半導體設備的市場規模研究基礎下，我們以實際訪廠、問卷，以及統計手法得到2017年~2021年臺灣半導體廠前後段製程設備所導入的機器人品牌與數量。除了列出市佔排名外，並提出二個觀點，一是半導體製程設備商為了讓自己的產品更有競爭力，會朝向提供更Total Solutions（整合功能）的解決方案給半導體製造商。二是做晶圓機器人的公司將不只是提供機器人，而是提供成機，也就是EFEM（Equipment Front End Module，設備前端模組）、Sorter（分揀機）一起做，亦即不只單賣機器人，而是將機器人搭配Sorter、EFEM、Aligner（對準器）一起出貨給半導體設備商。

作者:江柏風全球半導體設備市場趨勢分析與展望

作者:周暐程半導體產業機器人應用現況與發展

當今半導體產業專用機器人，需符合半導體製程要求潔淨度、防塵、重複精度高、耐震度高之特性，晶圓機器人(Wafer Robot)多半搭配週邊設備採購，節省設備整合與測試時間，加快產線升級或擴廠產線；業者與應用商已合作多年，具有一定默契與經驗，已習慣了日系品牌手臂與半導體設備，選用上趨於保守。在臺灣半導體產業後段製程，多以Overhead Hoist Transfer(OHT)進行晶圓搬送，但需空間架設軌道，較應用於標準化製程；近年來，場域中開始講求彈性、靈活性，除了有半導體專用機器人，也開始引進自主移動機器人與協作機器人的半導體廠解決方案，提升半導體產線設備升級。

作者:蘇濬賢、蘇志杰、王裕銘12吋晶圓接合模組熱固耦合模擬與驗證

電子封裝技術及設備不僅關係到整體IC的運作效能，生產線良率的穩定性更是影響甚大。以封裝設備中的晶圓接合設備而言，除了加工誤差外，由於結構部件不平均的熱源分布、冷卻、熱變形影響的熱誤差可能導致晶圓貼合相對位置偏差，而合理的熱平衡設計可以最大限度地減少溫度場對熱變形的影響。本文即針對先進封裝技術說起，接著說明晶圓級接合技術種類及方法。藉由目前開發的熱壓接合設備平台，導入熱-結構耦合有限元數值方法，分析熱壓接合模組的溫度分佈，同時在高溫條件下加入高壓合力以得到模組的變形和應力。

作者:林玉堃、丁嘉仁、張高德探討不同結合度的砂輪磨削於藍寶石晶圓之聲射訊號特徵

本研究分析5種不同結合度之鑽石砂輪，在氧化鋁晶圓薄化製程中其聲射訊號上之差異。實驗平台為立式輪磨加工機，每顆砂輪各進行3次進給量為200 μm的磨削減薄製程，擷取磨削過程的聲射訊號後進行訊號分析。分析訊號後，從原始訊號中擷取出7種特徵，觀察5種砂輪的特徵差異，與研磨過程的訊號特徵變化。比較各類特徵，發現磨損率 > 0.1的砂輪與第一次進行磨削的藍寶石晶圓，因晶圓表面粗糙度值較後續進行的兩次低，所以訊號特徵表現較其他兩次不同。相反的，較小的磨損率 < 0.05則較不受加工件表面粗糙度所影響。不僅從特徵訊號中歸納出砂輪的表面變化差異，而且驗證不同結合度在聲射訊號頻帶上的比率。

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