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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: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。

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:翁志強、徐瑞美、蔡陳德、林智仁低溫線型大氣壓電漿於硬/軟基材表面功能性改質技術

大氣壓電漿近年來大幅的成長，在許多的應用上具有取代傳統真空電漿的可行性。由於大氣電漿具有可於產線上連續處理、無需真空設備的優點，可壓低大尺寸基板的製程成本。工研院基於介電層放電理論，設計的一個可用大面積表面處理以及鍍膜的線型大氣壓電漿系統，在目前已實施於多項應用。在本文中，將介紹利用線型大氣壓電漿作為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)表面親水處理、表面有機汙染物清除以及製備矽基薄膜的應用案例。

作者:翁志強、丁嘉仁、張高德次世代半導體晶圓複合加工技術

碳化矽（SiC）由於其優越的物理和電氣特性，被認為是用於高功率和高溫應用的下一代半導體功率器件材料。相較於矽晶圓相對容易使用機械或化學的方法加工，碳化矽晶圓的加工製程相對困難、更昂貴且需要更長的加工時間。主要因為碳化矽為一種非常堅硬、易碎的非氧化物陶瓷材料。本研究主要開發超音波輔助輪磨技術以及電漿輔助拋光兩種複合加工技術，作為提升碳化矽晶圓加工速率的手段。

作者:王亘黼、黃智勇電漿薄膜沉積預測與應力分析模組技術

作者:劉志宏、沈家志、魏大欽以實驗設計法探討電漿參數對其製備氟碳膜性質之影響

氟化非晶碳膜(Fluorinated amorphous carbon films)因其膜材特性具化學穩定性、低表面能、低折射率，以及良好之電熱性質而廣泛運用於產業界；本文以電漿輔助化學氣相沉積法製備氟碳膜，藉以實驗設計法與其膜材特性分析，了解製程參數與膜材特性間關係，並建立其電漿鍍膜機制。研究發現，運用實驗設計法有系統之探討CH2F2/CF4電漿製備氟碳膜，CF4流量及沉積溫度為影響成膜速率之最顯著因子；於適當CF4流量、低溫及高電漿功率參數中，可獲得高沉積速率製程；高F/C比膜材其薄膜之熱穩定性表現較差。然而，熱穩定性可由沉積溫度提高及熱處理步驟進行改善。

作者:林冠宇、莊聰暉、陳冠州、陳家銘、劉志宏IC載板電漿設備之電極模組設計與軟體開發

作者:張家豪、蘇郁仁、黃威電漿離子能量分佈量測技術

現代半導體元件製造過程中，舉凡電漿蝕刻(plasma etch)、電漿輔助化學氣相沉積(PECVD)、物理氣相沉積(PVD)等電漿相關製程均扮演極為重要的角色。如何提升製程良率及產量，成為製造商彼此間相互競爭的重點開發項目，也是設備廠商所需面對的課題之一。而隨著半導體元件尺寸不斷縮小，使用材料多元化，對於製程技術與設備開發所面臨的挑戰也就更加嚴苛，唯有深入了解製程腔體中電漿特性參數，才能夠掌握製程反應機制與結果。而電漿蝕刻製程中離子能量大小對製程結果，諸如蝕刻率、蝕刻選擇比及表面輪廓控制等，都有顯著的影響。本文將針對離子能量分佈(Ion Energy Distribution, IED)量測方法進行介紹。