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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

作者:黃智勇、林義鈞、陳冠州、張森嘉、陳德銘、張語軒MOCVD磊晶製程參數系統優化技術

工研院研發的可視化磊晶製程參數優化系統（CyberEpi）是屬原創性極高之製造數位化技術，不同於傳統人為設定操作參數的決策。CyberEpi軟體套件包括五個主要模組：SimEpi，FlowEpi，OptiEpi，LibEpi和OptiEpi Plus等，使用者可快速驗證磊晶的流場與化學反應（SimEpi）耦合模擬結果，透過創新的流場可視化平台（FlowEpi）和製程參數最佳化（OptiEpi）之精確模型校準。為了突破多重物理耦合模型的分析模擬極限，以提昇本系統的準確度，乃進一步導入AI品質手法「AI-enhanced Simulator」，以應用於MOCVD薄膜製程之特性研究。

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:林士欽、林義鈞、賴識翔、梁沐旺、王慶鈞、唐謙仁、田春林複合薄膜製程及多層膜感測特性分析技術

精密系統所需之機、電、光及聲等元件規格日趨嚴格，高品質複合薄膜扮演的角色也日益重要，如使用單一的薄膜材料，無法鍍製出符合規格特性的光學濾光片，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薄膜濾光鏡功能，因此新材料開發及可精確調控薄膜折射率的製程已是目前多層薄膜研究之重要方向。本文探討複合薄膜製程中之高品質薄膜特性問題，輔以濺鍍薄膜的技術及特性量測實驗，尋找出最佳的製程參數，使單層高、低折射率薄膜為設計基礎之多層膜光學效能提升、殘留應力有效降低，進而探討多層膜疊加後的光學效能、表面與應力行為，期使對薄膜製程及應用具有實際的功效助益。另鍍膜模擬分析方面，主要採用波茲曼方程式，用以陳述分子傳輸現象。

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:黃智勇、林義鈞、王慶鈞CVD磊晶物理模型系統分析技術

CyberEpi軟體是一套使用CVD磊晶物理模型分析的系統，CyberEpi軟體套件包括五個主要模組：SimEpi，FlowEpi，OptiEpi，LibEpi和OptiEpi Plus。使用者可以快速驗證磊晶流場與化學反應（SimEpi）耦合模擬效果，並透過創新的流場可視化平台（FlowEpi）和製程參數最佳化（OptiEpi）的精確模型校準。CyberEpi可以作為MOCVD的數位雙向系統，它包括高級專業人員產生的製程累積資料庫（LibEpi）。開發友善資料庫介面數系統，可為那些缺乏基礎多重物理學複雜知識的人們提供了便利。此軟體另一強大的功能是可提供關鍵設備設計參數（OptiEpi Plus），如噴灑頭幾何形狀設計，以獲得更高的產量，或指引下一代新設備的開發，以增強製程能力。

作者:利定東、胡智愷、林義鈞、邱顯智、楊宇華、簡紹安、陳自榮、王慶鈞MOCVD之加熱盤模組技術

MOCVD腔體內加熱器為一關鍵零組件，本文以熱模擬方式針對此一零組件做改變內部電阻管形狀排列及盤面材料進行最佳化設計，並以未來能應用於加熱大尺寸八吋Si基底為標的。由模擬分析，當由內到外前兩圈加熱管間距為18 mm，中間兩圈加熱管間距為17 mm，最後兩圈加熱管間距分別為18 mm與14 mm得到最佳圖形。驗證電熱管的分佈情況影響加熱器的均溫性甚劇，由中心到外緣隨著距離增加溫度降低，藉由管路間隙分佈可改善外圈溫度分佈。經由間距改變後，再進行材料分析模擬，當加熱盤材質為SiC時有最佳的均溫效果，可得盤面各處溫度差±5度，達到藍光製程所需溫度（1000~1200度）。

作者:胡智愷、林義鈞、利定東、黃智勇、林龔樑、陳建志、王慶鈞MOCVD加熱模組技術

加熱器為MOCVD設備中的關鍵零組件，本研究以大尺寸（十吋）加熱載盤為研究對象，為了使加熱載盤表面溫度分佈均勻，特以數值分析模擬之方式最佳化設計加熱器內部電熱管圖形陣列。本文首先將專利及自行設計的電熱管圖形以接觸式的型態進行熱模擬分析，接著依照模擬結果優化改良其電熱管形狀，而後將優化的電熱管再分別進行接觸式和熱輻射式之熱分析，並進行此二型式的比較，實驗中會探討加熱後載盤溫度分佈及升溫時間狀況，最後本文研究結果顯示MOCVD熱輻射式加熱器將比接觸式加熱器要優良許多。

作者:胡智愷、林義鈞、利定東、董福慶、陳建志、吳佩珊、王慶鈞IR加熱模組之模擬分析與設計

本文研究使用Design on Simulation (DOS)的概念，此方法可運用在眾多半導體設備的設計研發上，其中加熱器是半導體設備中的關鍵零組件，一個良好的加熱器設計，它需具備升降溫度速率快、加熱後盤面溫差小等特點。且加熱器在製程中扮演提供穩定熱源的重要角色。半導體加熱器依加熱溫度分大致可為低溫、中溫以及高溫三種加熱種類，本文研究的即是高溫IR加熱器，IR加熱器發熱體本身與待加熱載台呈現非接觸的型式。在本文中，發熱體種類為電熱管，其內部加熱管圖形陣列方式和載盤本身材料，將直接影響加熱後載盤表面的溫度分佈，文末，找出最佳化自行設計電熱管圖形，其碳化矽為最好的載盤材料。

作者:林義鈞、胡智愷、利定東MOCVD高溫加熱系統模擬技術

加熱器為MOCVD設備中的關鍵零組件，本案以Veeco D-180內部加熱系統作為研究目標，為了使加熱後載台表面溫度分佈均勻，總共進行三項數值分析，分別是二區段加熱片陣列形狀分析、載台材料分析、間距分析（加熱片與載台之間距離）。藉由以上分析，加熱器優化參數條件有：（1） D-180加熱片、（2）載台材質選用碳化矽、（3）間距為4 mm。最後，從加熱器模擬分析結果可得到，載台表面溫度不均勻度為0.66 %，成功模擬設計出MOCVD 高溫加熱系統。

作者:林義鈞、黃智勇、陳冠州、王慶鈞磊晶製程參數優化系統技術

工研院研發的磊晶製程參數優化系統（epitaxy optimum coupling system, EOCS）是屬原創性極高之製造數位化技術，不同於傳統人為操作參數的決策。本系統是將製程參數實驗資料及模擬分析之優化結果導入巨量資料庫，可以快速（2小時）找出最佳化的參數，比以往需1週調控的時間大幅縮減，相較其他的競爭者，使用磊晶製程參數優化系統預期可增加產能，而且能獲得準確度92%以上的鍍膜速率與均勻性預測。且具有新產品快速彈性研發優勢，主要是可縮短了產品上市時間（time to market），並減少研發成本，更有利於開發下世代大尺寸GaN/Si光電和深紫外光LED新元件，同時可望填補全球LED前段磊晶設備產業關鍵模組的供應鏈缺口。

作者:賴識翔、林龔樑、林義鈞、董福慶先進OLED薄膜封裝技術

OLED照明元件為一平面式面光源，並具有低耗電性及可撓性，且可隨設計需求而調整的演色性與色溫等特性，預估2020年全球可達30億美元之產值。可撓性OLED元件最關鍵的製程技術在於具低水氣穿透率（WVTR）之封裝奈米薄膜製程，工研院機械所提出創新概念之原子層沉積技術製作高阻水氣的奈米級封裝薄膜，其製程溫度小於100℃，薄膜厚度亦小於100 nm，水氣穿透率為1.37×10-6 g/day/m2，並已成功應用於OLED元件上。

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