馗鼎奈米技術部落格｜電漿設備、DLC鍍膜與表面處理新知

想知道晶圓上的微細結構做得好不好，首先要確保它在檢測時，仍保留原本的樣貌。 隨著半導體製程持續微縮，光阻圖案也越來越細微。工程師為了分析結構而製備剖面時，可能造成樣品變形或界面受損，讓後續判讀更加困難。 低溫 ALD 保護鍍膜，就是協助處理這項難題的一種方式：先替脆弱的結構提供保護，再進行分析。 為什麼半導體檢測，需要先保護奈米結構？ 觀察晶圓，除了看表面圖案，也可能需要分析剖面形貌與材料界面。細微的光阻結構若在樣品製備過程中受損，就會影響分析結果對原始結構的代表性。 保護鍍膜的概念，可以想成先替精細的模型增加一層支撐，降低後續處理造成的破壞。對奈米結構分析而言，這有助於保留需要觀察的形貌與界面資訊。 ALD 原子層沉積是什麼？ ALD（Atomic Layer Deposition，原子層沉積）是一種透過循環表面反應，逐步形成薄膜的技術。 製程中會交替導入前驅物與反應物，並在各步驟之間吹掃殘餘氣體。藉由自限性的表面反應與循環次數，可以精細控制膜厚，並在複雜表面形成貼合輪廓的覆蓋層。 運用在微細結構時，除了關注薄膜有多厚，也要確認它能否均勻覆蓋需要保護的區域。膜厚控制與覆蓋性，是理解 ALD 應用的兩個重點。 低溫 ALD 為什麼重要？ 鍍膜時，基材能承受的熱負荷是重要條件。對熱預算受限的材料而言，降低沉積溫度，能提供更多製程設計空間。 製程也需要同時考量反應條件與薄膜品質。評估低溫 ALD 時，應將材料耐受性、膜厚、覆蓋性與後續分析需求一起納入，確認保護層是否適合實際用途。 台灣案例：低於 100°C 的 ALD 保護鍍膜 2026 年 10 月 27 日，國研院國家儀器科技研究中心公布與汎銓科技的合作成果，利用低於 100°C 的 ALD 技術，在 High-NA EUV 微影後的金屬氧化物光阻（MOR）表面形成奈米級保護層，協助降低後續分析造成的結構損傷。 這項成果的關注點，是在符合材料處理條件的同時，讓薄膜發揮結構保護功能，支援更接近樣品原貌的分析。 從這個案例，可以學到什麼？ 從製程開發角度來看，薄膜技術除了參與元件製造，也能支援樣品保護與材料分析。可靠的分析資料，則有助於團隊判斷材料與製程調整方向。 因此，評估保護鍍膜時，可以同時思考三件事： 材料是否適合？確認基材能承受的溫度與化學反應條件。 保護層是否到位？確認膜厚與覆蓋方式符合目標結構需求。 分析結...

零件已經擦拭、清洗過，為什麼點膠後還是容易剝離？同一套膠材，換了材料或前段製程，接著表現為什麼就不同？ 問題可能藏在肉眼看不出的表面殘留，也可能與材料本身不易潤濕有關。Plasma Cleaner（電漿清洗機）的作用，是透過適當的清潔與表面活化，為下一道加工建立合適的表面條件。 評估電漿設備，可以先從四個問題開始：前段留下什麼？材料能承受什麼？後段需要什麼？產線如何銜接？ 一、電漿清洗與表面活化，有什麼不同？ 電漿利用氣體受能量激發後產生的活性物種，與材料表面作用。依氣體、設備及處理條件不同，可以去除部分有機污染，或改變表面化學性質，改善膠材、油墨及塗料的潤濕表現。 「清洗」著重去除不需要的物質；「活化」著重調整表面性質。兩者可能同時發生，但不能只看到水滴變得容易攤開，就判定所有污染都已清除。 因此，導入電漿前，應先釐清要改善的是清潔度、潤濕性、接著力，還是特定殘膠的去除。 二、從前段加工找線索：表面留下了什麼？ 同樣叫作「表面髒污」，需要的處理方式可能差很多。 三、確認材料條件：處理有效，也要避免過度處理 塑膠、玻璃、金屬及電子元件，對電漿的反應不同。即使是同一種塑膠，不同牌號、添加劑或既有塗層，也可能影響處理後的表面狀態。 選型時可先整理： 基材、材料牌號與表面塗層。 可接受的溫升、外觀及尺寸變化。 是否包含對離子、紫外線或電荷敏感的元件。 需要處理的區域，以及必須保護的區域。 電漿的作用涉及化學反應與物理效應的搭配。功率與時間應配合材料及處理目標調整，過度處理也可能造成損傷或不均勻結果。 四、從後段需求決定：處理後，要用什麼結果驗收？ 設備評估的終點，應回到下一道加工。 點膠、貼合或塗佈，在意的是材料能否適當潤濕並形成穩定接著；電子封裝則可能需要確認固晶、打線或模封後的表現。 可與製程單位討論以下驗證方式： 點膠、貼合：觀察實際膠材的鋪展，搭配剝離、拉伸或剪切測試。 印刷、塗佈：確認覆蓋狀況、附著表現及用途所需的耐久性。 電子封裝：依產品需求安排接合強度、界面狀態及可靠度驗證。 接觸角量測能協助觀察潤濕性的變化；若要評估表面自由能，通常需要搭配多種已知性質的測試液與適用模型。 不過，接觸角不能直接取代實際接著測試。膠材、固化條件與使用環境也會影響結果，因此不宜套用一個角度門檻判定所有產品是否合格。 五、接上產線：處理時間之外，還有哪些條件？ 常壓電漿不需要抽真...

  騎車經過路面接縫或細碎顛簸時，前叉能不能順暢伸縮，是影響騎乘感受的一個細節。談到懸吊，大家常先想到彈簧與阻尼；而滑動表面的摩擦，同樣值得留意。 這也是 DLC低摩擦鍍膜會被運用在機車前叉內管上的原因。透過合適的表面處理，讓反覆接觸、滑動的部位具備低摩擦與耐磨特性，是前叉鍍膜的評估方向。 從FCR Original打造的T120客製車，就能看見這項技術的實際用途。 前叉作動順不順，先認識「起動摩擦」 前叉從靜止開始伸縮之前，需要先克服接觸面的摩擦阻力。這種讓滑動不容易開始的現象，常被稱為「stiction」，可理解為起動時的摩擦阻力。 對前叉來說，若起動阻力偏高，可能影響它對微小路面輸入的反應。因此，除了支撐車身、控制壓縮與回彈，也需要讓滑動部位順暢作動。 SKF在機車前叉油封的技術資料中，也將降低stiction列為設計重點。這提醒我們，前叉的滑動表現，需要連同油封與接觸表面一起考量。[2] DLC鍍膜如何幫助前叉內管？ DLC是Diamond-Like Carbon的縮寫，中文稱為「類鑽碳」。它是一類碳基薄膜，可依膜層設計提供低摩擦、耐磨等特性，適用於反覆滑動與接觸的零件。[3] 用在機車前叉時，可以從兩個方向理解。 降低滑動時的摩擦阻力 前叉內管需要反覆伸縮。合適的DLC膜層搭配接觸材料與潤滑條件，有助於改善摩擦表現，支持零件順暢作動。 提升接觸表面的耐磨性 反覆滑動的部位，也需要考慮長期接觸造成的磨耗。DLC耐磨鍍膜可作為保護表面的評估選項，實際效果則取決於膜層、基材與使用條件。[3] Oerlikon Balzers的賽車技術資料，也將懸吊管列為塗層應用，並強調油品、基材、表面準備與接觸配對零件的重要性。[4] 從T120客製車，看見DLC的實際應用 Bike EXIF於2026年10月14日報導，FCR Original以Triumph Bonneville T120 Black打造客製Scrambler，整修原廠前叉，並在前叉內管施作黑色DLC鍍膜。[1] 報導將這項處理連結至降低起動摩擦，以及改善煞車時對細小顛簸的反應，讓前叉DLC鍍膜的用途更容易理解。 不過，原文沒有公布摩擦係數、起動力或耐久測試數據。因此，這個案例適合用來認識技術應用，實際改善幅度仍需透過測試確認。 評估前叉DLC鍍膜，先看這三件事 DLC處理的是接觸表面的摩擦與磨耗，...

  模具容易沾黏、滑軌反覆磨耗，或精密零件需要頻繁更換時，許多工程師會開始尋找耐磨鍍膜與低摩擦鍍膜方案。 但「想做DLC鍍膜」只是起點。真正有用的評估，需要先釐清零件如何使用、哪裡失效，以及鍍膜後要達到什麼目標。本文整理DLC鍍膜代工前的準備重點，協助您把需求轉成可討論、可驗證的條件。 DLC鍍膜是什麼？為什麼不能只比較硬度？ DLC是Diamond-Like Carbon的縮寫，中文稱為「類鑽碳」。這類碳基薄膜常用於降低摩擦與改善耐磨表現。馗鼎公開的DLC應用涵蓋模具、切削工具、軸承、滑軌及傳動元件。creating-nanotech.com DLC並非只有一種配方。含氫量、添加元素、底層結構及沉積方式不同，都可能改變膜層性能。因此，比較DLC鍍膜時，應把基材、接觸條件與使用環境一起考慮，不能只看硬度或黑色外觀。Oerlikon Balzers 第一步：先說清楚，您想改善哪個問題 尋找DLC鍍膜代工廠商前，建議先選出最重要的改善目標： **模具鍍膜：**希望減少沾黏、降低脫模阻力，還是改善磨耗？ **滑動零件：**希望降低摩擦、減少刮傷，還是延長更換週期？ **精密零件：**最在意表面保護、配合間隙，還是使用後的尺寸穩定性？ 這些是需求整理的例子，不代表同一種膜層能同時解決所有問題。若能提供磨痕照片、失效位置與現行使用壽命，會比單純詢問「可以鍍多硬？」更容易建立評估方向。 第二步：確認材質、表面與尺寸公差 材質與熱處理紀錄 提供材料牌號、基材硬度、熱處理及既有表面處理紀錄。薄膜需要基材支撐，製程溫度也須與材料及熱處理條件相容。Greater performance and reliability 表面粗糙度與污染 記錄粗糙度、刮痕、鏽蝕、毛邊及加工殘留。鍍膜前的表面品質與清潔度會影響結果，不能預期薄膜能填平深刮痕；前處理方式宜先共同確認。Greater performance and reliability 膜厚與配合尺寸 對軸孔配合、滑動間隙及精密接觸面，應先標明鍍膜後允收尺寸，以及需要鍍膜或保留的區域。精密零件鍍膜後，仍須確認尺寸與幾何符合要求。Greater performance and reliability 第三步：把實際工況帶進鍍膜評估 低摩擦鍍膜的表現，與它接觸的另一個表面及潤滑條件有關。建議整理負載、速度、對磨材質、工作溫度，以及使用的油...

  隨著AI晶片、高效能運算（HPC）、Chiplet、2.5D封裝與3D IC快速發展，半導體產業不只追求更高的運算能力，也必須處理更多材料、層次與接合界面。 在先進封裝製程中，晶片、基板、膠材、底部填充材料與功能膜層必須可靠接合。這些表面即使肉眼看起來乾淨，仍可能殘留微量有機物、吸附水分、氧化物或微粒，進而影響材料的潤濕、附著與接合穩定性。 因此，先進封裝所重視的已不只是「有沒有清洗」，而是表面能否穩定進入下一道製程。 AI晶片先進封裝為什麼需要電漿清潔？ E&R Engineering Corp.於2026年10月6日發布新聞稿，介紹用於AI及高效能運算先進封裝的雷射與電漿整合方案。 除了精密雷射鑽孔、切割及ABF溝槽加工，該方案亦整合用於表面清潔與活化的高穩定度電漿系統，並標示製程能力指標Cpk＞1.33，從研發驗證一路支援至量產部署。 先進封裝尺寸越精細、接合界面越多，微量污染造成的差異就越容易被放大。如果表面能不足或殘留污染物，可能出現： 膠材無法均勻潤濕及展開 底部填充產生孔隙 晶片或基板接合不均 局部附著力不足 後續可靠度測試出現剝離風險 這也是「半導體表面清潔」與「表面活化」逐漸成為先進封裝關鍵字的原因。 電漿清潔與表面活化有什麼不同？ 電漿處理透過能量使氣體產生活性粒子，並與材料表面的污染物或分子結構發生反應。 以半導體封裝設備的實際應用為例，Panasonic將電漿清潔應用於打線或覆晶接合前的表面處理，並透過表面活化改善底部填充材料的潤濕及模封效果。 因此，電漿處理的價值不只是把表面「洗乾淨」，而是為下一道接合、塗佈或封裝製程建立更穩定的界面條件。 電漿功率越高、處理越久越好嗎？ 答案是否定的。 不同晶片、塑膠、金屬、玻璃及功能膜層，對電漿能量的承受能力不同。如果處理參數與材料不匹配，可能產生： 表面過度改質 精細結構受損 功能膜層性能改變 基材溫度升高 活化效果快速衰退 因此，電漿清洗設備不能只比較功率大小，還要評估氣體種類、電極結構、處理距離、移動速度、表面均勻性，以及處理後至下一道製程之間的等待時間。 Cpk＞1.33代表什麼？ Cpk是「製程能力指數」，用來觀察製程平均值、變異程度與規格界限之間的關係。 數值越高，通常代表製程結果越能穩定落在設定的規格範圍內。對先進封裝電漿清潔而言，量產時除了確認處理是否有效，還必須觀察...

 Casio於2026年10月1日發表MR-G系列新款腕錶MRG-D5000。這款腕錶以藍寶石水晶打造外部錶殼結構，並採全球限量20只的方式推出。 藍寶石以高硬度、耐刮性及通透質感聞名，但MRG-D5000內部仍保留鈦金屬部件，並在鈦金屬表面施以DLC鍍膜處理。 既然藍寶石本身已經非常堅硬，為什麼還需要DLC鍍膜？ 關鍵不在於哪一種材料「最好」，而是如何透過複合表面工程，讓藍寶石、鈦金屬與DLC膜層分別承擔最適合的功能。 本文重點 MRG-D5000的DLC不是鍍在藍寶石上，而是用於鈦金屬部位。 藍寶石具有高硬度與耐刮性，但硬度不等於抗衝擊韌性。 鈦金屬負責輕量化、結構支撐與韌性，DLC鍍膜則強化其表面防護。 DLC效能不只取決於膜層名稱，也與前處理、附著力、膜厚均勻性及使用環境有關。 MRG-D5000採用哪些材料？ 根據Casio官方產品資料，MRG-D5000的錶殼與錶圈結合鈦金屬及藍寶石水晶，表面處理項目則明確標示為「DLC-treated（titanium portion）」，也就是DLC處理應用於鈦金屬部位。 MRG-D5000的主要材料分工如下： 這不是單純堆疊高級材料，而是根據不同材料特性進行功能分配。 藍寶石很硬，為什麼不能單獨承擔所有衝擊？ 藍寶石具有優異的表面硬度，能抵抗刮傷並長時間維持光澤，因此廣泛應用於高階腕錶鏡面與透明錶殼。 但材料的「硬度」與「韌性」並不相同。 硬度代表材料抵抗刮傷、壓痕或表面變形的能力；韌性則關係到材料受到撞擊後，能否吸收能量而不產生裂紋或破裂。 藍寶石雖然耐刮，但面對集中應力、螺絲孔、尖銳邊角或特定方向的衝擊時，仍須控制受力方式。 因此，Casio沒有將傳統金屬錶殼直接替換成一整塊藍寶石，而是針對藍寶石重新設計「Multi-Guard Structure for Sapphire」。 Casio官方資料指出，研發團隊將外部錶殼分成多個相互作用的獨立部件，以分散衝擊能量；同時移除螺絲孔及其他可能造成裂紋的細節，並採用類似日本傳統木構榫接概念的無螺絲組裝方式。 這說明即使使用高硬度材料，產品可靠度仍取決於材料選擇、結構設計、受力路徑及部件界面的整體配合。 為什麼鈦金屬部件還需要DLC鍍膜？ DLC是Diamond-Like Carbon的縮寫，中文常稱為「類鑽碳膜」。它是一類碳基薄膜，依照膜層結構及製程條件不同，...