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當期雜誌

作者:沈家志、林冠宇、張家豪、劉志宏電漿蝕刻技術於晶圓切割產業之應用

電漿蝕刻製程在半導體晶片製造中為相當成熟的前段製程技術，已廣泛被應用於微機電（MEMS）微加工與立體（3D）封裝中的穿孔蝕刻等流程，而近年來因應後段半導體製程之晶圓切割技術需求提升，電漿蝕刻技術於晶圓切割產業之應用開始被關注並投入大量的開發資源。本文將會討論電漿切割於晶圓切割產業的關鍵議題與挑戰，並介紹目前電漿蝕刻設備相關進展與驗證結果。

作者:林冠宇、張家豪、沈家志、劉志宏電漿深蝕刻設備及其製程技術

因應元件功能提升，3D IC封裝通孔（Via）、晶圓薄化切割（dicing）及微機電系統（ MEMs）厚膜深蝕刻製程需求，關鍵蝕刻製程面臨挑戰。工研院機械所自行建置一智慧化電漿蝕刻設備，可控制蝕刻輪廓，同時能搭配製程參數蒐集與分析技術，進行高深寬比蝕刻製程。在本文中將介紹目前電漿深蝕刻設備建置現況與初步深蝕刻製程驗證結果。

作者:謝文宗、蘇濬賢、鄭文欽、黃駿、劉志宏、許文通次世代FPD大氣電漿光阻灰化系統

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: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:吳勝斌、楊國煇、劉志宏、張加強大氣壓電漿於綠色建材之運用

光電、太陽能、半導體等電子產業，已成了台灣最重要的經濟工業發展主軸。生產這些電子產品，一個重要的技術即是各式功能性薄膜製程及設備。其中，電漿設備技術更是廣泛地應用於各薄膜製程；然而，多數電漿技術採用於真空環境下進行。真空腔體尺寸會限制欲處理之工件大小，而維護真空腔體製程也間接提升產品製造成本。

大氣壓電漿顧名思義即是指於一大氣壓或接近一大氣壓之狀態下所產生的電漿。大氣壓電漿技術不受真空腔體的限制，可導入連續式生產程序，這些技術特點皆可有效地降低面板或太陽能等須大面積生產之製造成本。本文將介紹大氣壓電漿技術（Atmospheric-pressure Plasma Technology）及其應用。內容主要針對近幾年來工研院大氣壓電漿技術在光電薄膜上的發展方向，包括TFT面板、觸控面板、或薄膜太陽能電池部分的應用，作一個整合性的技術進程概論。

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: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: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、劉志宏電漿量測技術

電漿製程是現今半導體元件製造過程中極為重要的一環，隨著元件尺寸不斷縮小，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，有效掌握製程腔體電漿特性除了有助於深入了解製程中所發生的諸多物理機制及化學反應，更能提供設備開發者正確資訊減少錯誤嘗試機率。本文將針對常用之電漿診斷工具包含蘭牟爾探針及電漿光譜量測進行介紹。

作者:沈家志、劉志宏電漿設備技術於次世代顯示器之發展與應用

在AI 和5G 等新興科技產業帶動下，未來市場對新興顯示器產品需求將會有大幅度的增加，而發展次世代顯示器技術已成為面板產業之重要藍圖。掌握次世代顯示器之相關的製程與設備技術將視為能否早日實現商業化量產的關鍵；然而，電漿設備與其相關製程技術占將近一半，顯示電漿技術於次世代顯示器技術重要性。本文乃介紹電漿設備及其製程技術於次世代顯示器製造之發展趨勢與應用，亦概述說明工研院機械所於電漿製程設備技術之開發及其未來展望。