機械工業網 - 機械產業的入口網站

:::

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:王亘黼、董福慶、賴識翔原子層沉積多成分薄膜填孔與封裝應用

新興相變化記憶體製程朝向多成分薄膜以及縱深填孔技術發展，亟需高深寬比多層數之保形披覆先進奈米薄膜，以因應高容量、高密度電子元件之需求。現有之高速高容量晶片使用物理氣相沉積法沉積薄膜，遭遇高深寬比(10:1)、多成分精準度及鍍膜均勻性困難。然而，綜觀薄膜沉積技術，唯有原子層沉積可生產高度保形膜層。本文將介紹工研院機械所專利之低溫(< 100°C)原子層鍍膜設備，同時導入多模態離散注入前驅物質技術，提升鍍率以及孔隙深入能力，有效達到多成分薄膜填孔均勻性之產業應用規格。

作者:賴識翔、鄭皓蓬、林義鈞、董福慶、唐謙仁、韓建遠薄膜光學特性之分析模組技術

近年來，OLED相關產業快速發展，薄膜材料、元件結構及薄膜厚度等皆會影響OLED元件的特性，其中對於薄膜厚度精準度的要求，需搭配不同量測系統來進行監測。除了傳統採用石英振盪式膜厚監控系統監測鍍膜速率與膜厚變化外，我們開發具有高準確性的光學薄膜檢測方法來監控薄膜特性的變化，此法具有量測速度較快、非接觸薄膜表面與非破壞薄膜結構等特性，未來可將該模組裝置於真空鍍膜腔體上，使真空鍍膜設備具備即時測量薄膜光學特性的功能，可優化鍍膜製程及進行薄膜品質監控。

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:賴識翔、董福慶、林義鈞、鄭皓蓬多模式薄膜沉積製程設備模組技術於OLED照明之應用

可撓性OLED元件最關鍵的製程技術在於具低水氣穿透率(WVTR)之封裝薄膜，工研院機械所已獲得「多模式薄膜沉積設備以及薄膜沉積方法」之專利，在單一腔體內以原子層沉積技術與電漿輔助化學沉積技術製作高阻水氣薄膜，其薄膜特性達到OLED封裝高阻水氣之嚴苛要求( WVTR 小於 5 x 10-6 g/m2 /day)，此專利技術可應用在現今先進之OLED顯示與照明產業的薄膜封裝，大幅降低封裝成本與提高元件壽命及品質。

作者:賴識翔、董福慶、林義鈞、鄭皓蓬應用於OLED照明之薄膜沉積設備模組技術

OLED照明是一種平面的光源，亮度與色溫具可調且具高演色性，但OLED元件仍有許多需改進的地方，成本過高便是其中之一，因此OLED關鍵製程設備之開發是刻不容緩的。工研院機械所提出創新概念之面型蒸鍍源技術，成功地開發出面型蒸鍍驗證平台設備。以此新穎面型蒸鍍源設備技術成功驗證膜厚不均勻度＜± 5 %、材料利用率可達70 %及製作出高演色指數＞ 80之OLED元件等。此外，工研院機械所亦提出創新的薄膜封裝製程設備概念，以原子層沉積技術製作高阻水氣之奈米級薄膜，其製程溫度小於100℃，且薄膜厚度小於100 nm，其水氣穿透率小於5×10-6 g/m2/day，並已成功應用於OLED元件上。

作者:陳柏宇薄膜應力與光彈應力智慧檢測技術

現今許多光學元件或高精密儀器皆需做鍍膜處理，然而薄膜應力過大時，可能會使得元件產生劇烈變形而導致結構損壞，因而薄膜應力估算非常重要。對於薄膜應力之量測，通常為利用Stoney方程式做計算，使用該方程式時，僅需量測基材於鍍膜前後之表面曲率，最後再將曲率代入該方程式中即可計算求得薄膜應力，因此選用適當的光學量測技術非常重要，故本文將針對常用之光學量測技術進行介紹。另外本文同時介紹光彈應力技術，而此技術為可直接獲得材料內部之應力，因此此方法皆可做為檢測薄膜應力之技術，同時也會分享實際應力量測之案例。

作者:林士欽、賴識翔、梁沐旺、王慶鈞、唐謙仁、田春林複合薄膜光學膜擬及特性分析技術

光學薄膜濾光片製鍍方式採用混合薄膜技術，除了具有能夠改善單一材料的物理及化學特性外，亦能得到與目標光譜相近之結果。本文介紹多層結構薄膜色度與物理參數變化模擬及鍍膜開發，設計混合薄膜Glass/Cr/AlN/Al/Air結構，主要特點為採用金屬Cr層來控制色度座標中的明亮度（L*），介電層AlN薄膜厚度改變反射光的色彩（a*,b*），以最外層的金屬Al薄膜用來消除穿透光，利用各層結構變化可調控青色、橘色、紫色色度。全介電質膜層堆疊結構採用AlN及SiO2薄膜材料堆疊，主要特色為膜層結構具有絕緣性，不會影響通訊頻段電磁波的傳輸性，而當入射角大於45度時會發生全反射不會有色彩的變化。

作者:洪名杰、賴泰華、黃金鴻單向墊及對向墊液靜壓軸承的薄膜節流器參數設計

本文以薄膜節流器之設計參數，對應單向墊與對向墊液靜壓軸承的特性，進行介紹及優化探討。針對薄膜節流器的兩個主要設計參數；無因次薄膜剛性與軸承設計節流比λ，本研究初步分析，發現在=1.33及λ=0.25條件下，薄膜的變形曲線將符合理想趨勢，此時，單向墊軸承的理論剛性具有無窮大的特性。單向墊軸承的結果亦可延用至對向墊軸承。相較於單向墊模型，對向墊模型擁有較大的承載範圍，靜態剛性表現也較佳。分析結果顯示，對向墊液靜壓軸承採用上下墊相同有效面積的設計情況下，無因次負載達±0.4時，其軸承位移量仍可維持於±2%的設計油膜間隙內。

作者:林士欽、賴識翔、黃智勇、梁沐旺、王慶鈞、唐謙仁、田春林複合薄膜及多層膜的應力分析技術

光學系統所需之光學元件規格日趨嚴格，其中光學薄膜扮演的角色也日益重要，而部份應用檢測中，使用單一的薄膜材料無法鍍製出符合規格的濾光片，或無法使用傳統高低折射率材料之堆疊方式，設計出符合規格的光學薄膜濾光鏡功能，因此新的材料開發及可精確調控薄膜折射率之製程，已是目前光學多層干涉薄膜重要的研究方向。文中探討濺鍍製程中之高品質多層薄膜的應力問題，乃以硬性玻璃基板的薄膜應力理論為基礎，輔以薄膜鍍膜的技術及應力量測實驗來尋找最佳的製程參數，期使單層高、低折射率薄膜為設計基礎之多層膜殘留應力能有效降低，進而探討多層膜疊加後的應力行為。主題為多層膜應力的物理模型建置、量測與模擬分析等說明。根據彈性力學與應變不匹配等原理，從理論上建立一個包含薄膜本徵應力的薄膜殘留應力分配預測模型，以分析薄膜殘留應力提供一個輔助設計的工具，期使對薄膜製程及應用具有實際的功效助益。