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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:林冠宇、陳義昌、張家豪、呂政倫、沈家志、劉志宏晶圓式電漿感測系統

目前半導體製程中對電漿參數的即時監測仍依賴機台端感測器與製程後的檢測分析，無法直接掌握製程中晶圓表面的實際電漿條件。晶圓式電漿感測系統可直接模擬實際晶圓，在製程環境中即時收集電漿參數，有效彌補目前缺乏「製程原位感測」的技術缺口，有助於提高製程控制精度與產品良率。本晶圓式電漿感測系統採用與12 吋製程晶圓相同尺寸與材質之感測晶圓，具備高度相容性，能直接進入製程反應腔體中，不影響原有設備運作，其透過內建多點感測元件，可即時量測電漿製程中的電漿特性參數，如：電漿電位、浮動電位、電漿密度等關鍵參數。相較於傳統診斷系統於腔體外部侵入進行單點感測方式，本系統能快速透過感測晶圓多點蒐集的數據，提供更接近實際製程條件下的真實量測資訊，並可完整反映製程腔體中不同位置的電漿行為，將有效協助製程優化、故障診斷與設備維護。此技術將能應用於先進半導體製程中的電漿蝕刻與薄膜沉積設備，能大幅提升製程控制精度、穩定性與最終產品良率，並有助於縮短製程開發週期與降低生產成本。

作者:林冠宇、呂政倫、劉志宏蛇腹式電漿診斷分析系統

本文針對所設計之蛇腹式電漿診斷分析系統進行實驗量測分析與驗證及電漿特性參數驗證，協助國內設備業者縮短整機開發驗證時程（3小時→1小時），並藉由全面域量測技術（13點 @12吋晶圓），來加速設備驗證電漿密度（> 94 % @12吋晶圓），本系統未來將有效解決設備空間限制因素，無法快速驗證電漿特性之問題，並提供國內設備業者進行全面域量測技術。

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:王亘黼、林義鈞電漿製程之源頭減碳與模擬分析技術應用

隨著全球氣候變遷議題益受關注，各國陸續提出淨零碳排政策，並透過碳稅、碳足跡揭露等方
式加速產業邁向低碳製造。電子產業廣泛應用之電漿製程，包含表面清潔、蝕刻皆普遍使用四氟化碳（Tetrafluoromethane, CF4）作為氣體源，然而其具備高全球暖化潛勢（Global Warming Potential, GWP）特性，成為相關產業溫室氣體排放的來源之一。相較於製程尾氣處理設備所採取之汙染物淨化處理防制模式，若能從製程源頭導入低暖化潛勢替代氣體，並透過模擬分析技術與製程參數優化以保持原有製程效能，便具備產業減碳效益。本文以電漿清潔製程為探討，選定低暖化潛勢之替代氣體後，先建立電漿製程腔體三維幾何模型，以工研院機械所建立之氣流場模擬技術分析CF4 和低GWP 值替代氣體於腔體內部之流場分布與基板區域氣流均勻度，確認替代氣體和CF4 氣流場分布相近，再透過電漿設備進行製程實驗參數優化，驗證替代氣體實際應用可行性，經計算該製程碳排當量降低21.8%，顯示源頭減碳策略具有實質效益，可做為未來源頭減碳技術之參考依據。

作者:許博凱、沈家志、劉志宏光電與半導體製程之含氟溫室氣體替代與減碳技術

在隨著全球淨零排放趨勢及光電與半導體先進製程持續發展，含氟溫室氣體排放管理已成為光電
與半導體產業重要的減碳課題。CF₄、C₂F₆、NF₃ 及SF₆ 等製程氣體廣泛應用於乾式蝕刻與腔體清洗製程，其全球暖化潛勢遠高於二氧化碳，因此如何降低其使用與排放已受到高度關注。本文介紹目前含氟溫室氣體減量技術發展現況，並說明工研院機械所相關研發成果。期望透過持續的技術創新與製程優化，協助半導體產業降低含氟溫室氣體的排放，朝向低碳製造與永續發展目標邁進。

作者:陳冠州、黃智勇、王慶鈞、李昌駿、劉彥禹、張詠瑄晶圓翹曲之應力分析技術

矽晶圓在加工的過程中，會因為各層材料之間機械性質的不匹配，而產生撓曲的現象。其中，氮化矽薄膜在半導體產業中有許多重要應用，其薄膜在製造時，受到製程溫度與壓力參數等的影響，造成晶圓翹曲的發生，將對於要求高平坦度的後續製程產生不良影響，因此，本研究欲透過模擬預測該薄膜晶圓翹曲量及內應力。根據有限元素模擬結果和實驗量測數據，氮化矽薄膜翹曲後產生的內應力，在兩者之間僅有4.2%的誤差。故藉由本研究之模擬方法，即可快速預測出實際加工之前氮化矽薄膜的本質應力、薄膜成長後的內應力與翹曲量。

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。

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