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歷史雜誌

依專輯名稱關鍵字搜尋或依年份搜尋，年份輸入範例202406

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:季宇文、黃昆平、張志振微波電漿火焰法成長石墨烯粉末

石墨烯（grapheme）有非常優異的材料特性，不論是高導電率或是強韌的機械性質都可以成為劃時代產品的主要原料。利用微波電漿火炬（Microwave Plasma Torch, MPT）在大氣環境下生產高品質之石墨烯粉，本方法目前產率達31 %，是目前乾式直接成長石墨烯粉產率最高者，所製得之石墨烯粉因表面無任何官能機殘留，經驗證不易再堆疊（restack）成石墨，可降低分散劑之使用量，並維持石墨烯表面荷電量。而現在最主要的應用則是作為儲能元件，若可以藉由MPT機台更一步的改良得到高品質與高產量之石墨烯粉，便可達到實現量產商品化的目標。

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:蘇濬賢、楊國煇、蔡陳德、張瀛方、翁志強大氣電漿大面積薄膜沉積技術

電漿技術發展至今已廣泛應用於各產業，特別於光電產業之製程應用為最；然而，習知的電漿技術需於真空環境下進行，對於欲處理之工件會受限於真空腔體之尺寸大小。本文乃介紹工研院機械所於大氣壓電漿（Atmospheric Pressure Plasma，APP）製程設備技術之開發及其應用，內容包括大氣壓電漿技術之特色與比較、電漿機構設計與分析模擬及針對大面積薄膜沉積於光電產業之應用。

作者:張志振低溫電漿概論

低溫電漿程序已廣範應用於半導體製程，然電漿設備自製率於台灣仍然偏低。本文乃論述各類低溫電漿原理與特性，以期國內機械與半導體產業再次升級，並收拋磚引玉之效

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:楊國煇、謝志瑋、吳宗信、邱垂青大氣電漿之模擬技術

電漿系統使用廣泛，且大量的被使用於半導體產業中，受到產業升級的影響，高效能之電漿系統所耗費的資本支出龐大，使得設備攤提時間過長，提高企業之營運壓力；近年來，模擬分析技術隨著電腦效能的提高與理論基礎逐漸完備的情況下，可透過模擬分析直接預測系統之工作能力，有效降低設備研發成本，同時提供設計者設計方向；電漿模擬分析技術為了降低計算時間，除了提高計算系統之效能外，另一方面則是透過簡化的方式將電漿系統由三維降至二維，並將系統區分為電漿產生區、整流區與再結合區，分別計算以降低計算複雜度；以氦氣為主要氣體，摻雜氧氣、氮氣與水氣為例，透過時間多重尺度演算數值方法，由計算結果與傳統電漿流體數值方法進行比較，電漿物種濃度分佈誤差小於4 %，計算速度提升至25倍以上。

作者:胡家睿、梁金興、林冠宇大氣電漿之電漿源設計介紹

隨著台灣半導體產業的蓬勃發展與其製程相關之電漿技術也成為越來越不可或缺的腳色，產業競爭的情況下整體製程會往單位面積下高密度產出以及高能源使用效率的方向來進行提升，因此越來越多研究轉向常壓下可執行之電漿加工，近年來大氣電漿的技術突破使得表面加工變得更加靈活，依據不同的加工條件、加工效果而衍生出各式不同之電漿源之設計，本文在此將對目前常見的幾種大氣電漿源做其運作機制之解析，文中也將提出一種新式旋風型電漿源之設計。

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:劉志宏、黃駿、劉威霆常壓電漿束於矽蝕刻之應用

常壓電漿技術已廣泛使用於材料表面改質之相關應用產業，其技術包括鍍膜、蝕刻、表面粗化及活化，以賦與材料表面具有功能性（如親/疏水特性或具生物相容性等），而增加材料之附加價值。本文欲介紹工研院機械所開發之氟碳常壓電漿束，內容包括其加工技術特色、應用及與矽晶圓表面間之作用機制；此外，亦探討其電漿束於矽材蝕刻之應用可行性。

作者:陳泰宏、賴豊文、林央正微型電漿射束複合加工之積層製造技術

3D積層製造（additive manufacturing）之熔融沉積成型（fused deposition modeling, FDM），乃是將ABS （acrylonitrile butadiene styrene）塑膠或PLA （polylactic acid）生物可分解玉米材質等條狀膠條，經加熱熔化通過微細孔徑熱擠壓頭，擠壓沉積成型在列印底板上，透過切層軟體控制，層層堆積成3D物件。3D積層製造FDM積層厚度皆>100 μm，產品成型產生明顯層狀條紋，需要經二次加工後處理，難以應用於中/高階工業用積層設備之產品。本研究開發微型電漿射束以進行複合式加工技術，進行即時修補加減機制，以提升3D積層製造FDM產品精度。微型電漿射束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及H2O而揮發至環境中，造成高分子鏈分解，形成蝕刻的效果，本研究以應用實驗設計法探討微型電漿射束其製程參數對於ABS塑膠蝕刻效應之影響情形。