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作者:林博鏞大氣電漿在玻璃表面清潔製程之應用

作者:林東穎、柯明賢、陳輝達、張均豪大面積電感式耦合電漿源與專利分析

作者:林昆蔚、陳俊廷雷射輔助低溫成長微晶矽基薄膜技術

增強式電漿化學氣相沉積（PECVD）常用於工業界薄膜成長製程，以反應氣體矽甲烷（SiH4）成長之非晶矽薄膜具有高吸收係數，特別適合做為太陽能電池材料，但非晶矽薄膜在長時間照光下，薄膜品質易產生光劣化現象（Staebler-wronski Effect），乃因薄膜中SiH2比例過高所致，因此國內已有研究單位針對矽薄膜成長品質來做改善。基於提高解離矽甲烷（SiH4）之速率，提出二氧化碳雷射輔助解離化學氣相沉積技術（Laser-assisted plasma enhanced chemical vapor deposition system, LAPECVD），利用矽甲烷對二氧化碳雷射波長10.6μm具有高吸收效率，在低溫成長環境下經由雷射輔助促使矽甲烷解離成矽氫鍵（Si-H）進而成長具高緻密性及低缺陷品質的微晶矽薄膜，以拉曼光譜作分析，其峰值訊號往520cm-1方向做偏移，顯示隨著雷射功率增加，薄膜型態逐漸由非晶形態轉換到結晶形態，且其微結構參數（microstructure parameter）也隨雷射功率增加而下降，表示雷射輔助有助於形成緻密性較佳的薄膜，將雷射輔助低溫成長微晶矽基薄膜製程應用於成長矽薄膜太陽能電池，所成長元件之光電轉換效率由原來無雷射輔助之6.04%有效提升至有雷射輔助之7.01%。

作者:李昇亮電漿輔助原子層鍍膜設備電控系統介紹

本文以本所研發PEALD設備之電控系統當範例作說明，內容包含有周邊元件選用、電控系統軟體及硬體規劃等，最後將會介紹本系統所規劃之人機介面及操作方法。

作者:董福慶、吳佩珊、金崇碩、張翼、黃金花超高頻PECVD成長微晶矽薄膜

本文乃就超高頻PECVD成長微晶矽薄膜量測分析撰文。微晶矽薄膜主要是用矽甲烷（SiH4）與氫氣（H2）的混合，經由超高頻40.68MHz激發電漿解離進行薄膜沉積。在產業生產需求上，降低生產成本為主要目標。太陽電池為求降低更大的成本，則較高的模組效率與鍍膜速率是必需的。本質層微晶矽薄膜的結構受到製程參數極大的影響，諸如電漿功率密度、基板溫度、氣體流量比例與沉積時的真空壓力。調整這些鍍膜沉積的參數，以研究其沉積的薄膜所對應的各種電性與微結構性質，從其中找出最佳沉積條件以應用於高效率矽薄膜太陽電池。

作者:董福慶、吳佩珊、趙修武、林重勳、魏大欽高密度電漿源氣流場模擬分析

以電漿輔助化學氣相沉積設備進行低溫微晶矽薄膜的成長，在太陽能產業中引起極大的注意，特別是在製造矽薄膜太陽電池上。藉由矽甲烷（SiH4）與氫氣（H2）混合後，經由氬電漿解離反應形成微晶矽薄膜做一模擬先導研究。建立電漿模型以模擬分析在真空腔體中的製程氣體與電漿之化學反應。從真空腔體中氣相物種的運動行為了解製程參數對各種不同物種，在反應過程中生成與消耗的影響，此模型導入17個物種，37個有關電子、離子與自由基及中性物種等化學反應式來計算。所提出的二維模型之模擬分析可獲得在基板上成膜時，靠近基板的關鍵物種之重要資訊，也同時說明控制基板上成膜的主要反應機制。

作者:林冠宇、杜陳忠矽薄膜太陽電池鍍膜設備之電漿放射光譜分析儀監控簡介

本研究發展一種用於微晶矽薄膜之調控電漿技術，並運用此技術輔助薄膜的沉積，且突破微晶矽薄膜不易於高沉積速率成長的瓶頸；此技術主要具有電漿製程監控的裝置，係應用光學放射光譜儀（OES）偵測電漿的成分，並即時偵測影響微晶矽薄膜沉積製程的H2與SiH4被電漿解離之光譜比值，且由比例積分控制器（PI Controller）法則即時回授控制被電漿解離的活性物種Hα及SiH*電漿光譜比值，且在高的沉積速率下，仍可即時掌控最佳微晶矽薄膜沉積的品質，進而提高微晶矽薄膜製程於長時間大量生產的穩定性。

作者:杜陳忠、林冠宇、梁沐旺電漿光譜監控之微晶矽薄膜沉積研究

在高效率矽薄膜太陽電池的微晶矽薄膜沉積過程中，電漿中活性物種（例如SiHx, H）的濃度變化會影響製程之穩定性，本文以即時電漿調變技術控制活性物種濃度，探討應用電漿光譜分析儀（OES）於沉積微晶矽薄膜製程的穩定性研究。

從X光繞射干涉儀（X-Ray Diffraction, XRD）以及掃描式電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope, SEM）分析後，顯示經由適當的調控活性物種電漿光譜比值（SiH*/Hα），可以控制微晶矽薄膜的組織微結構；而且應用在多次相同沉積製程時，從拉曼光譜儀（Raman Spectrometer）分析薄膜結晶率的結果顯示，微晶矽薄膜結晶率的變化率約5%左右；因此從本研究結果顯示應用即時電漿調變技術於大量生產微晶矽薄膜時，有助於獲得長時間的電漿鍍膜製程穩定性。

作者:楊國煇，劉志宏，張加強、陳錦山大氣壓電漿技術於太陽能電池之應用

電漿技術發展至今已數十載，由於近十年來半導體工業的蓬勃發展，使得電漿技術更趨成熟，並且已成為工業及民生應用上如薄膜科技、表面處理、顯示器以及醫學美容上等不可或缺的技術應用。本文介紹電漿技術於太陽能電池中主要膜層之技術應用與原理介紹，並針對大氣壓電漿於化學氣相沉積以及高真空之物理氣相沉積機制之優劣說明。大氣壓電漿於太陽能電池應用的部份，分別介紹矽基太陽能電池之表面粗化、抗反射膜以及透明導電膜之製備與應用。最後，亦概要說明大氣壓電漿表面改質技術之議題與未來展望。

作者:張家豪、林士欽、李侃峰、林冠宇大面積電容耦合射頻電漿源模組技術

本文討論電容耦合射頻電漿源，在增加製程面積至米平方等級（scaling up to meter square）以及增加射頻功率頻率至超高頻波段（very high frequency ,VHF）時，由於電磁波效應所產生的之電漿/製程不均勻問題。各章節將依序討論超高頻電漿功率的使用、駐波效應（standing wave effect）、駐波效應克服技術、趨膚效應（skin effect）以及邊緣效應（edge effect）。

作者:陳泰宏、賴豊文、劉志宏應用實驗設計法探討電漿蝕刻Polyimide之研究

應用實驗設計法探討噴射式常壓電漿系統（Atmospheric Pressure Plasma Jet, APPJ）其製程參數對於PI薄膜蝕刻效應之影響情形。以電漿功率及氣體流量為蝕刻效應之較大影響因子，此兩項參數直接決定常壓電漿內活性粒子濃度及電漿束穩定均勻性。由AFM及SEM可以發現，APPJ獨特進氣設計使其電漿束能量集中處理後，其表面形態產生微粗糙化；APPJ亦使表面極性鍵結增加進而親水特性增加。APPJ即利用電漿產生之活性粒子破壞薄膜表面之有機基團，使其產生反應形成CO、CO2或是水氣而揮發至環境中，造成高分子鏈分解，形成蝕刻的效果。

作者:鄭明憲應用於大氣電漿之高壓電源研製

軟板表面清潔技術一直是軟性電子產品生產中主導良率重要之環節，現有軟板清潔製程主要採用電漿清潔製程設備，但真空電漿設備成本昂貴，因此目前技術開發多朝大氣電漿技術邁進。大氣電漿設備其關鍵為高壓電源之開發，本研究利用換流器相移技術來進行功率控制，換流器操作頻率為28 kHz ~ 40 kHz間，並製作一電壓可達13.5 kV之高壓變壓器，其鐵心採用並聯的方式，並以多級串聯的方式升壓，應用於6 kW高功率電源上，效率高達96 %，本文將針對高壓電源關鍵技術之操作原理和分析做一詳盡介紹。

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