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當期雜誌

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:陳冠州、黃智勇、林士欽、謝明翰、劉耀先低壓電漿顯影的流場可視化技術

在各磊晶製程中，流場均勻性是決定薄膜品質良好與否的重要影響因子。本研究之反應氣體（氬氣）及載流氣體（空氣）在預混系統中先行預混，再透過進氣口，輸入至低壓腔體中，並配合平行放置於真空腔體中雙電極，透過電引入接通外部高壓電源，使反應氣體解離，於腔體內生成週期性疏密電漿，並透過高速攝影機拍攝，量測位於腔體內的二維流場及速度場。本研究腔體抽氣及進氣後的壓力維持在 10-1（torr）至10-2（torr）區間的低壓狀態，而關於電漿生成裝置中主要操作參數為:交流高壓電源供給電壓 200 V 至 4000 V、反應氣體進氣流量10~ 50 sccm、改變進氣流量與腔體壓力等操作參數，觀察其流場的變化。

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:陳冠州、王慶鈞氣體噴灑模組之可靠度工程技術

真空CVD鍍膜為光電半導體之重要關鍵製程，其設備中之氣體噴灑模組更是為其關鍵零組件，攸關腔體內製程氣體之層流均佈而使薄膜能均勻沉積，主導掌控鍍膜的品質與良率。本文探討氣體噴灑模組於產品設計、製造與組裝的過程中，導入可靠度工程技術，找出可能發生故障的原因。透過故障分析手法提升氣體噴灑模組的可靠度，更進一步探討困難的萬支細管真空焊接問題，藉此可靠度的工程技術增加國產MOCVD關鍵零組件的附加價值與國際競爭力，達到國際先進高階設備/零組件的技術水準。

作者:陳冠州太陽能光電鍍膜設備之加熱器探討

作者:陳冠州太陽電池之PVD濺鍍製程設備

作者:陳冠州太陽電池真空鍍膜製程設備之基板傳輸移載技術

作者:陳冠州、周琨祐劃線設備機台及其太陽電池製程應用之探討

十八世紀中業英國工業革命後，人類對於石油的依賴性劇增，石化能源的短缺將是人類可視的問題！太陽位於我們所在太陽系的核心，一直以來釋放著源源不絕的光能與熱能，其能量如此潔淨、無限量、無汙染等特性，均為人類開發替代能源不可或缺的基石，取之利用亦是解決能源危機的主要方法之一。

本篇探討太陽能電池製程刻劃設備之功能及其各設計模組，介紹並說明其製程應用的場合。

作者:陳冠州、周琨祐太陽能電池製程之劃線技術

1954年美國貝爾實驗室發表第一顆矽基太陽能電池以來，人類在太陽能電池上的研究發展歷經了非晶矽半導體、多晶矽半導體、單晶矽半導體、III-V族化合物半導體、II-VI族化合物半導體直到有機半導體染敏太陽能電池等；科技業對各個電池的研發均有著墨，重點在各型太陽能電池是否具量產的可能性，研發則強調其廣泛的太陽光譜吸收特性與光電轉換效率的提升。本篇將著重於2006年以來因為純矽基材短缺而相對受到重視的CIGS（銅銦鎵硒）薄膜化合物太陽能面板之絕緣劃線製程技術的介紹，使讀者能了解相關的製程技術，並簡介薄膜太陽能電池製程設備中極重要的絕緣劃線機制。

作者:陳冠州、李昇亮LED晶片之光電特性量測設備技術

LED產業鏈之上、中、下游其晶片或晶粒的光電性質量測是很重要的一環，因為LED的發光效率一直是各家廠商競爭的指標之一，藉由光電量測設備即能掌握在生產過程中每一晶片或晶粒的特性而製作出高品質的產品。本文探討LED晶片之光電特性量測設備技術，藉由電致發光量測所需之基本光電特性介紹及量測設備機台功能、架構及量測與電控系統的說明，讓國內更多點測使用廠商了解其機台特性，並希望國內的點測機台設備廠商能不斷的技術精進及性能提昇以協助LED產業的蓬勃發展。

作者:陳冠州、吳佩珊、李志中、林灣松、陳冠翰LED晶圓取放之模擬與應力分析技術

現今將LED晶圓取放於製程用晶圓盤的動作均是以人工方式進行，操作過程中容易因為人員的取放疏失而導致晶圓破片，並且耗時耗工。隨著製程技術的進步，且因應晶圓朝向大尺寸及薄化的需求，自動化LED晶圓上下料取放傳輸技術為必然之趨勢，可用來降低以人工方式取放晶圓發生破片的風險，並減少人工成本及提高產能等益處。本文針對取放傳輸系統中夾爪夾持晶圓時的應力進行模擬，分析夾爪機構中撓性元件的彈簧係數k值對應力的影響，對於夾持裝置的設計，提供更有效的設計依據。

作者:賴冠甫、閻其偉、劉耀先、黃智勇、陳冠州、梁金興、王慶鈞多孔式噴灑頭對於CVD反應室內之流場影響研究

化學氣相沉積法（Chemical Vapor Deposition, CVD）是在晶圓上沉積半導體薄膜的一種方法。化學沉積的過程決定產物的品質，其主要影響的因素有、反應室幾何形狀、反應壓力、進氣構造、基板溫度、基板旋轉以及反應氣體流量，這些參數將決定晶圓品質與良率。本文是以粒子影像測速儀，對於化學氣相沉積反應室內流場情形進行可視化分析。實驗中利用多孔式噴灑頭來達到均勻進氣的效果，另外將改變不同的進氣流量以及基板旋轉來觀察反應腔內之流場變化。